Перейти к содержанию

Почему на выходе AD620 не ноль при нулевом сигнале?

Обновлено Редакция GAW

Любой инструментальный усилитель имеет напряжение смещения: при нулевой разности входов на выходе остаётся небольшое напряжение. У AD620 даташит задаёт две части смещения — входную VOSI, которая усиливается вместе с сигналом, и выходную VOSO, которая не усиливается. Приведённое ко входу смещение:

VOS,RTI=VOSI+VOSOG,VOS,вых=G⋅VOS,RTIV_{OS,RTI} = V_{OSI} + \frac{V_{OSO}}{G}, \qquad V_{OS,\text{вых}} = G \cdot V_{OS,RTI}
Усиление G (наш расчёт, ±15 В, 25 °C)AD620A тип.AD620A макс.AD620B макс.
100,7 мВ2,25 мВ1,0 мВ
1003,4 мВ13,5 мВ5,5 мВ
100030,4 мВ126 мВ50,5 мВ

Расчёт по приведению ко входу и выходу: например, для AD620A при G = 1000 максимум — 125 мкВ + 1000 мкВ / 1000 = 126 мкВ на входе, то есть 126 мВ на выходе. Знак смещения у каждого экземпляра свой.

Когда «не ноль» — уже не смещение

Как убрать смещение

  1. Калибровка нуля в программе. Замкнуть вход или снять нагрузку с датчика, измерить выход и вычитать это значение. Делают при рабочей температуре: дрейф AD620A — до 1 мкВ/°C на входе.
  2. Напряжение на REF. Выход равен G · VIN + VREF, поэтому сдвигом REF можно скомпенсировать смещение, но источник REF должен быть низкоомным.
  3. Выбрать исполнение с меньшим смещением — AD620B или усилитель с автокоррекцией нуля.

Проверить смещение и диапазоны для своего усиления можно в калькуляторе инструментального усилителя, параметры AD620 — на странице микросхемы.

Похожие вопросы

Можно ли подстроить ноль AD620 резистором?

Смещение можно скомпенсировать напряжением на выводе REF: выход AD620 равен усиленному входному сигналу плюс напряжение REF. Но REF надо подавать от источника с низким выходным сопротивлением, например от повторителя на ОУ, иначе пострадает подавление синфазного сигнала. Проще вычитать ноль программно.

Почему смещение плывёт со временем и температурой?

У AD620A входное смещение дрейфует до 1 мкВ/°C, а по всему диапазону температур максимум растёт со 125 до 185 мкВ. При усилении 1000 изменение температуры на 10 °C может сдвинуть выход до 10 мВ (наш расчёт), поэтому ноль калибруют в рабочих условиях.

Какой инструментальный усилитель выбрать с меньшим смещением?

У AD620B максимум вдвое-втрое меньше, чем у AD620A: 50 мкВ на входе и 500 мкВ на выходе. У INA128P/U — 50 мкВ плюс 500 мкВ/G. Для сигналов в единицы микровольт смотрят на усилители с автокоррекцией нуля.

Источники

  1. Analog Devices. AD620 Low Cost Low Power Instrumentation Amplifier (Rev. H, 2011) — табл. 2, Voltage Offset — полное смещение, приведённое ко входу, = VOSI + VOSO/G; AD620A: VOSI 30 мкВ тип., 125 мкВ макс. (±5…±15 В), 185 мкВ во всём диапазоне температур; VOSO 400 мкВ тип., 1000 мкВ макс. при ±15 В, до 1500/2000 мкВ во всём диапазоне температур; AD620B: VOSI 15/50 мкВ, VOSO 200/500 мкВ; дрейф VOSI 0,3/1,0 мкВ/°C (A); выход при RL 10 кОм доходит до −VS + 1,1 В; G = 1 + 49,4 кОм / RG; разд. Reference Terminal — потенциал REF задаёт ноль выхода, паразитное сопротивление в цепи REF должно быть минимальным для хорошего подавления синфазного сигнала
  2. Texas Instruments. INA12x Precision, Low-Power Instrumentation Amplifiers (SBOS051G, revised January 2026) — разд. 6.5 — для сравнения: VOS (RTI) INA128P/U ±50 ± 500/G мкВ макс. (производство SHE), INA128PA/UA ±125 ± 1000/G мкВ макс.

Нашли ошибку?

Смотрите также