Common Single Operational Amplifier Offset Voltage Trim Circuit

相对于多通道运放,单运放具有一个显著的优势——使用外围调零端进行失调电压调节。但不幸的是,单运放的调零电路有很多种,多到脑壳疼,于是调零这件事就变得做也不是,不做也不是。

我们先来看看 NE5534(NJM5534、JRC5534),这是最常用的单运放,TI 的 NE5534 数据表中调零电路没有画出引脚序号,这给开发者造成不小的困扰,所幸这个运放有很多厂家都在生产,可以查阅 ON 或者 JRC 的数据表。

NE5534 Frequency Compensation andOffset Voltage Adjustment Circuit (ON)

NE5534 1 脚和 8 脚为 BALANCE (同 Offset Trim 与 OFFSET NULL 等),使用电位器连接 正极供电引脚,除此之外,5 脚和 8 脚为补偿引脚,可通过外部电容(22pF)进行频率补偿。

与 NE5534 最为接近的是 OPA134 和 OP07,他们使用相同的电源接端 +Vs (同 V+、VCC或 VDD 等),不同之处在于 5 脚都是 NC(未使用),而且并未使用 22kΩ 电阻,电位器取值也有所区别。

OPA134 Offset Voltage Trim Circuit
OP07/27/37 Optional Offset Nulling Circuit

再接近一些的如 OPA627/637,不过调零引脚改为 1 脚和 5 脚,并且将 8 脚空置;

OPA627/637 Optional Offset Voltage Trim Circuit

以上这些都是接端到供电正极的调零电路,下面这些则需要接到供电负极,这种变化对于新手来说是非常危险的,常有因为这个问题导致运放报废的情况。这一类运放典型的如 AD797、OPA604、TL061/071/081 等,它们的调零引脚都是 1 脚和 5 脚,除了电位器取值不同,其它并无区别。

OPA604 Offset Voltage Trim
TL061/071/081 Input Offset-Voltage Null Circuit (N1 = 1;N2 = 5)
AD797 Offset Null Configuration

如果要布置一块可以兼容以上这些单运放的 PCB ,首先的两个关键是:

  1. +Vs or -Vs ?
  2. 1~5 or 1~8 ?

这两个问题可以使用跳线轻易解决,比较麻烦的是补偿电容。5534 在 5~8 引脚使用补偿电容,而 AD797 的补偿电容位于 8 脚对 6 脚 和 8 脚对 GND,多数情况下可以忽略补偿电容,如果一定要安装,也可以使用跳线,但是会比较麻烦。

由于补偿电容并不是非常必要,一般情况下我也很少将这部分考虑进去,如果一定要加入这部分,可以参考下图可选部分。

完整的单运放调零功能电路

注:这篇文章在草稿箱趴了一年,这期间我已经在一些项目中使用这个电路,补偿电容的部分没有使用,1k电阻有的项目也没有使用,但是都是没有问题的,调零电路不仅在放大器中可以用,也可以在基于单运放的积分伺服电路中使用以获得更高的精度。

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