Ⅰ 做實驗前為什麼要對差動放大電路調零
這是差動放大電路的結構特性導致的。
因為在差動放大電路中,需要兩個特性參數完全一樣的三極體(或者FET)來組成放大電路,但是這在實際環境中是不可能的,兩個管子哪怕是同一型號同一批次也會有一定的差別。
當差動放大電路兩個輸入端有不平衡時(不僅僅是兩個管子特性不一致還有其他的因素),將兩個輸入端同時短接到地,此時輸出也不一定是零電位,會有一點的偏移,這就是差動放大電路調零的作用。即,讓差動放大電路輸入短接到地時,保證輸出為零。
(1)電路調零擴展閱讀:
當輸入信號Ui=0時,則兩管的電流相等,兩管的集電極電位也相等,所以輸出電壓Uo=UC1-UC2=0。溫度上升時,兩管電流均增加,則集電極電位均下降,由於它們處於同一溫度環境,因此兩管的電流和電壓變化量均相等,其輸出電壓仍然為零。
該電路的輸入端是兩個信號的輸入,這兩個信號的差值,為電路有效輸入信號,電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。設想這樣一種情景,如果存在干擾信號,會對兩個輸入信號產生相同的干擾,通過二者之差,干擾信號的有效輸入為零,這就達到了抗共模干擾的目的。
當對差動電路的兩個輸入端加上一對大小相等、相位相反的差模信號,這時第一個管的射級電流增大,第二個管的射級電流減小,且增大量和減小量時時相等。另外,由於輸入差模信號,兩管輸出端電位變化時,一端升高。另一端則降低,且升高量等於降低量。
Ⅱ 哪些運算電路工作前必須調零
集成運放放大交流信號時不需要調零,因為交流放大電路的零漂不會傳遞到下一級,因此不需要凋零。
所有的集成運放都存在一個失調問題,也就是當輸入端都是0時,輸出電壓並不是0,而是一個很小的數值,比如運放LM358,其失調電壓就是2.0mV。
如果輸入信號很小,比如幾個mV,而放大倍數很大,則這個失調電壓的存在會大大影響輸出的精度,對於用戶來說,很難判斷,輸出電壓到底是輸入電壓產生的,還是失調產生的。
所以在進行精密放大前,都要對運放進行調零操作,以確保高精度的實現。
Ⅲ 集成運放的調零方法
什麼是集成運算的調零呢?對一個如下圖所示的放大器。當輸入信號U|-0(輸入端接地l時,若把運算放大器看成「理想運放」(放大倍數Avd=∞。、輸入電阻Rin=∞、共模抑制比Kcvr=∞、失調Vio=0、Iio=O…)。並有Rb=Ri∥Rf,則可推出輸出電壓Uo=0。加入信號後,輸出從零開始變化。但實際上,由於運算放大器輸入級差分電路總有不對稱,因而存在輸入失調電壓Vio。和輸入失調電流Iio而且也不可能絕對作到Rb=Rio∥Rf,因此,輸入為零時輸出不會是零。所謂調零,就是希望通過外加的調零電路,能在Ui=0時將輸出Uo調到零。
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通常外加的調零端均自運放輸入差分級集電極負載處引出,其示意圖如下圖(a)、(b)所示,通過引腳接入的電位器串,並在RC上,以改變差分電路兩邊的集電極負載電阻,通過將兩邊的集電極負載電阻調成某種程度的不對稱,以抵消原電路中兩邊RC、兩只晶體管以及偏置電路等所有的不對稱因素的影響,恰好使輸出Uo=0。
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調零電位器的阻值在器件手冊及典型應用電路中均已給出。為調試方便,通常採用小型多圈金屬陶瓷密封電位器,如3296、67等型,要求不高的地方也可採用單圈電位器,如3323型。調零時應該注意的是:
(1)集成運放在開環狀態如下圖所示是無法調零的。這是因為在開環狀態下運放至少有幾十萬倍的增益,只要輸入端稍有失調,其輸出早已被放大至正或負的飽和值,因而調零幾乎是不可能的。即使暫時把U。調下來,過一會兒就會因環境溫度等的變化而迅速漂至最大值。我們這里所說的調零,是指引入負反饋後的運放電路的調零。
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(2)有些運算放大器,尤其是在一隻管殼中封入2~4個運放的多元集成運放,受限於引腳數目往往沒有調零端。對這類運放,在需要調零時可採用如下圖(a)、(b)所示電路調零。下圖(a)為反相輸入電路,調零電路的電源U+、U一即為集成運放的供電正、負電源。為保證零位的穩定,U+、U一應具有較好的穩定性。為使調零更加靈敏,在電位器RP兩邊可串入電阻R,在Rb一Ri∥Rf時還應保證RP+2R<<Rb,在Rb阻值較小時應基本保證(Rb+R/2+RP/2)//Rf≈Rl//Rf。這是為了保持運放兩輸入端偏置電阻的對稱以減小零漂。下圖(b)為同相輸入電路,同理在Ri較大時應有Rb≈Ri//Rf;(RP+2R)<<R。否則應有(Ri+R/2+RP/2)∥Rf≈Rb,且閉環增益為1+Rf/(R+R/2+RP/2)。
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這種調零電路是在無法改變電路內部參數時,靠改變本應接信號地的端點、使之稍稍偏向正或負,以補償電路內部的不對稱,使輸出在Ui=0時變為零。
(3)並不是所有的應用電路都要調零。例如,在非線性應用電路中如運放作為比較器或接成振盪器,這時運放的輸出要麼是正的飽和值,要麼是負的飽和值,這種電路不需要調零;另一種情況就是當運放組成反相器(Au=-1)、跟隨器(Au=1)或增益很低的比例器,而用戶對電路的精度及零位又要求不太高時(這時零位一般只偏差幾個毫伏),也可以省去調零電路以降低成本及簡化電路。
(4)初學者在設計、調試電路時常常會提出這樣的問題,即對於由若干級放大器組成的控制電路是否需要對每個運放級都調零?答案是否定的。我們以下圖低速轉台調速電路為例加以說明。電路中用了三個運放,其中N1、N2組成兩級比例放大,N3組成反相器。N2、N3輸出的差動信號控制橋式功放電路驅動低速力矩馬達M1,並通過測速電機M2反饋形成閉環。這里即使對三個運放電路分別調好零再連在一起,電路的輸出仍不一定是零。這是因為在高增益電路中,每級運放的放大倍數可能都很高,而所謂調零並不是真能把運放的輸出調到零,而是Uo已小到電壓表的量程解析度之外,看不出Uo≠0罷了。將這些輸出並不真正是零的放大器串在一起,前級的極微小零位輸出被後幾級放大後,仍能表現出相當大的零位輸出。因此,即使每個運放級都調好零,各級串在一起後仍然還要再調零。既然如此,我們就不必要求每級運放都調零,而只在其中調零最靈敏的第一級加上調零電路,並在電路串成閉合迴路後一起進行調零。這時,第一級運放的輸出並不一定是零,但它可以同時補償第二級、反相器及功放電路所有的零位偏移,並保證系統總的輸出為零。
(5)電路調零並不是一勞永逸。因為集成運放的失調電壓Vio、失調電流Iio雖然可以通過調零加以補償使運放輸出為零,但運放的Vio。和lio具有一定的溫度系數,會隨環境溫度的變化而變化。今天調好零,到明天溫度變了、輸出又不是零了。因此,對某些要求高的應用電路,在每次使用前應預熱一段時間後重新調零。
Ⅳ 全橋整流電路怎麼調零
用邁信伺服驅動器對伺服電機調零:控制方式PA4-4 ,確認返回,按住CO三秒,顯示當前零位偏差線數, 轉到編碼器卡軸槽到符合要求的零位, 緊固編碼器中心固定螺絲後再緊固編碼固定片螺絲。伺服驅動器(servo drives)又稱為「伺服控制器」、「伺服放大器」,是用來控制伺服電機的一種控制器,其作用類似於變頻器作用於普通交流馬達,屬於伺服系統的一部分,主要應用於高精度的定位系統。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制,實現高精度的傳動系統定位,目前是傳動技術的高端產品。目前主流的伺服驅動器均採用數字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現比較復雜的控制演算法,實現數字化、網路化和智能化。功率器件普遍採用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主迴路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。隨著伺服系統的大規模應用,伺服驅動器使用、伺服驅動器調試、伺服驅動器維修都是伺服驅動器在當今比較重要的技術課題,越來越多工控技術服務商對伺服驅動器進行了技術深層次研究