Differenza tra amplificatori operazionali a deriva zero e zero automatico?


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Sono in procinto di scegliere un amplificatore operazionale per un buffer di uscita DAC. Per me, la scelta di un amplificatore operazionale con il minimo offset di tensione mi sembra la scelta migliore, portandomi naturalmente a osservare gli amplificatori operazionali a deriva zero e zero automatico.

Su Digikey, ci sono tre opzioni: zero-drift, zero-drift (chopper) e auto-zero. Capisco che il secondo è solo una specie di amplificatore operazionale con deriva zero, ma qual è la differenza (o sono gli stessi) tra deriva zero e zero automatico? Per quanto ne so, entrambi includono un metodo per compensare la tensione di offset.

Cercare su Google la domanda porta a risultati che menzionano solo che gli amplificatori operazionali a deriva zero e zero automatico sono gli stessi (di solito "amplificatori operazionali a deriva zero (zero automatico) ...") ma offrono una spiegazione su come siano stesso, o eventuali differenze.

Qualcuno può far luce su questo per me?


"un amplificatore operazionale con il minimo offset di tensione sembra la scelta migliore" - Solo se l'offset di tensione è significativo. Ad esempio, un DAC da 12 bit, da 0 a 10 volt, avrà una risoluzione lsb di 2,44 mV. Se il tuo offset di input produce un offset di output di 1 mV o meno, in realtà non importa. Quindi analizza il tuo buffer per determinare le tue esigenze. Non agitare le mani e dire "beh, mi sembra ....."
WhatRoughBeast

Risposte:


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I chopper Zero-drift, Auto-Zero e Zero-drift sono termini ingegneristici che sono stati trasformati in termini di marketing. Il metodo utilizzato di solito produce gli stessi risultati. La differenza sta nel metodo utilizzato per ottenere i risultati. Ci sono tre cose che i clienti di solito vogliono e per cui questi tipi di amplificatori sono stati progettati per:

  • Deriva offset a bassa temperatura
  • Offset di bassa tensione di ingresso
  • Riduzione del rumore 1 / f

Per fare una distinzione, il modo migliore è quello di guardare i circuiti di controllo interni (che di solito sono elencati nel foglio dati) e confrontare le specifiche (cercando un basso rumore 1 / f o un offset di bassa tensione). Quale requisito hai, se hai bisogno di un basso rumore 1 / f di questi amplificatori risolvi quel problema, se non trovi un altro amplificatore. Il taglio ha un costo, di solito questi amplificatori sacrificano GBW o Vcm e hanno più rumore a frequenze più alte (non puoi ottenere qualcosa per niente). Gli amplificatori per tritare sono di solito i più utilizzati per gli stadi di amplificazione primari. Gli amplificatori che ho usato possono essere pignoli e avere strani problemi con le interferenze RFI.

Il problema principale è che i termini zero-drift e auto-zero sono usati in modo impreciso nel settore. Un problema è 1) le persone di digikey non sempre fanno questa distinzione (possono classificare erroneamente un amplificatore poiché stanno estraendo informazioni a volte apparentemente casuali dal foglio dati) 2) I termini sono comunque nebulosi perché alcuni descrivono il risultato e alcuni il metodo utilizzato.

Esistono diverse topologie: - Un amplificatore di troncatura "taglia" il segnale di solito con campionamento capacitivo (non deve essere capativo, ma di solito lo è). Il chipping fonde essenzialmente il rumore a bassa frequenza su frequenze molto alte. Ciò elimina gli effetti di rumore 1 / f e gli offset CC. Hanno un loop esterno per fornire un riferimento a DC che generalmente non è tritato (se lo è, allora è uno zero automatico).

L' opa180 è commercializzato come un amplificatore a deriva zero, non è un auto-zero perché taglia solo l'ingresso e non ha un loop "di riferimento" tritato. inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ecco un altro amplificatore per tritare da analogico

inserisci qui la descrizione dell'immagine

  • Un amplificatore di troncatura a zero automatico ha un circuito di controllo interno che "azzera" o annulla l'offset causato dalla temperatura e / o dal rumore. Questo elimina anche gli effetti di rumore 1 \ f. Il chopping campiona anche \ mescola il rumore a bassa frequenza ad alte frequenze (di solito Mhz). Il chopping viene eseguito nel loop di riferimento o di annullamento anziché nel loop di amplificazione.

L'immagine qui sotto proviene dal wiki degli analoghi sugli amplificatori a zero automatico inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ci sono anche alcuni amplificatori che usano entrambi.

  • Un amplificatore a deriva zero significa che ha una deriva a bassa temperatura, di solito l'offset ha uV / C. Non importa quale sia il metodo per ottenere la presunta deriva zero (se fosse davvero zero, allora la specifica Vos sarebbe 0 uV / C) e questi amplificatori possono includere rumore 1 / f (ma di solito è inferiore a un amplificatore standard. Un amplificatore a deriva zero potrebbe impiegare altri mezzi per ottenere la deriva a zero, come una tecnica auto-zero. Non ho visto amplificatori che non usano una tecnica di taglio come questa ma potrebbero esistere perché è più di un termine di marketing.

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Questa potrebbe essere una buona lettura supplementare: comprensione ed eliminazione del rumore 1 / f , di Robert Kiely.
CuteBlastSAMO,

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Alcuni amplificatori operazionali a zero automatico possono azzerare automaticamente solo quando l'alimentazione viene spenta. Ne ho visto almeno uno simile. Fondamentalmente dovrai setacciare i fogli dati per tali trucchi.

Hai davvero bisogno di una tensione di offset così bassa? Di solito ci sono molti altri parametri importanti per un op-amp di uscita come capacità di pilotaggio capacitivo, forse distorsione, forse guadagno (per precisione), capacità di tensione ecc. Ecc. E scegliendo una bassa tensione di offset si può rinunciare a qualcosa di più importante.

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