自动调零放大电路的原理及应用

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1、自动调零放大电路的原理及应用学生姓名：边文霞学号：20095044059学院：物理电子工程学院专业：电子科学与技术指导教师：马建忠职称：讲师摘要:由于传感器技术的广泛使用，而其输出的信号电压在零至数毫伏内发生变化，因此实现低漂移信号是至关重要的。自动调零放大电路、轮换自动校零集成运算放大器、斩波稳零集成运算放大器可以减小集成运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移。本文通过对自动调零放大电路原理及应用的介绍，使对自动调零放大电路有初步的了解。关键字：自动调零放大电路;轮换自动校零放大器;斩波稳零放大器ThePrincipleAndApplicationOfAutomaticZeroi

2、ngAmplifierCircuitAbstract:Duetothewidespreadlyusingofsensortechnologyandsignal,theoutputvoltagechangesfromzeromillivolttoseveralmillivolts,soachievinglowdriftsignalisveryimportant.Automaticzeroadjustmentcircuit,rotationautomaticzerointegratedoperationalamplifier,chopper-stabilizedoperationalam

3、plifiercanreducethezerodriftcausedbytheintegratedoperationalamplifieroffsetandlowfrequencyinterference.Basedontheintroductionofautomaticzerocircuitprincipleandapplication,makingushaveapreliminaryunderstandingoftheautomaticzeroadjustmentcircuit.Keywords:automaticzeroingamplifiercircuit;Theprinci

4、ple;application1.引言大多数电子元器件的特性，如放大器的失调电压与失调电流、晶体管与二极管的漏电流，都会受温度影响而在一定程度上变化。由于电路在工作中总有电流流过，不可避免的会产生热量，从而使电路发生漂移。外界温度的变化也会引起电路漂移。特别是许多现代测控系统，需要在非常恶劣的温度条件下工作。为了减小漂移，应该采用对漂移能进行自动补偿的电路。自动调零放大电路又称动态校零放大电路，能够消除运算放大器输入失调电压的电路，使运算放大器实现自动调零。许多精密测量仪表，存在因放大器的不稳定而引起的12误差，它的输出电压决定于输入网络及反馈网络元器件的精度及稳定度，如果加上自动调

5、零电路，则能减小这些因元器件精度及稳定度不好及放大器漂移引起的误差。这种自动调零电路大多采用定时自动校零的办法，随时校准测量电路的失衡及由于元器件及电源不稳定而引起的零点漂移现象。在许多测试仪器仪表应用中,由于其所用传感器可能会受到环境温度、湿度,地理位置的影响,因此很多需要在现场测试前进行调零操作。人工对仪器调零误差大而且耗费人力，自动调零放大电路很好的解决了这个难题。2.自动调零放大电路的原理电子电路放大的基本特征是功率放大，放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。自动调零是一种动态的抵消失调电压和失调电压漂移的技术，在结构上有一个调零放大器和主放大器，会持续地自

6、校正放大器的失调电压误差。调零放大器持续的消除自身的失调电压，然后对主放大器施加校正信号，这种持续校正可确保极低的失调电压，比传统运放低的多，实现比传统放大器更优异的抑制能力，减少温度漂移和时间漂移。它能将相对输入端的失调电压降低到uV级，将失调电压漂移降低到nV/C级。动态抵消失调的另一优点是可降低低频噪声，特别是1/f噪声,又名闪烁噪声，是由传导路径的不规则性和晶体管内偏置电流造成的噪声而引起的低频现象，在较高频率上，1/f噪声可忽略不计，因为其他来源的白噪声开始占主导地位，如果输入信号近似直流信号，该低频噪声该是个大问题。在基于自动调零的放大器中，1/f噪声在失调校正的过程中被

7、滤除了。由于该噪声源出现在输入端，并且噪声信号变化相对较慢，因此可认为是放大器失调电压的一部分，能相应的得到补偿。自动调零放大器的指导思想是：如果能将运放两个输入端短路时或加共模输入信号时的输出电压（误差电压）先用电容器储存起来，再与运放正常工作时的输出电压相减（简称校零），则可有效的减小失调电压、失调电流及温度变化及电源电压波动所引起的漂移，也可有效的抑制共模信号。2.1自动调零放大电路自动调零放大电路又称为动态校零放大电路。图1中，运算放大器N为主放大