运放输入失调电压的校准电路求助算法公式

yzk · 发表于 2017-8-11 22:26:18

本帖最后由 yzk 于 2017-8-11 22:31 编辑

运放输入失调电压的问题.运放没输入时输出不一定会是0V,由于离散性,不同运放输出电压不同且会有正有负,但单片机ADC不能采集负压,为了使用任意一片运放时能保证J2上成为0V以上的电压,所以采用R3和R5把负压抬高,达到J1输入0V时J2的电压不会低于0V,并用这个电压保存在单片机内部作为此片运放的误差校准参数,但单片机如何根据这个误差值精确计算真实的输入电压?自己画的的电路但自己没闹明白具体公式,请高手给个算法公式.

yzk · 发表于 2017-8-11 22:29:00

怎么帖子内容不显示?????????

正点原子 · 发表于 2017-8-12 00:03:29

帮顶

滕召群 · 发表于 2017-8-12 10:20:27

你这个图好像都画的有问题啊,你把比较器的同相端接地了,那么信号是从反相端进入,形成反相放大电路,输出值都是负值了......(个人理解)

yzk · 发表于 2017-8-12 23:28:42

楼上理解错了，同相端没接地，是经过电阻接地了，信号是从正反向加载的，输入信号和地无关

yzk · 发表于 2017-8-12 23:29:28

难道没人能给我个计算公式？

yzk · 发表于 2017-8-12 23:31:38

滕召群发表于 2017-8-12 10:20
你这个图好像都画的有问题啊,你把比较器的同相端接地了,那么信号是从反相端进入,形成反相放大电路,输出值都 ...

看来你肯定不能给我计算公式。

滕召群 · 发表于 2017-8-14 09:54:54

yzk 发表于 2017-8-12 23:31
看来你肯定不能给我计算公式。

公式是:Vout=5+[-Vin*(R6/R4)],Vin是你的输入信号,由于你的反相放大电路,那么Vin的信号放大后要反相,所以有一个-号.那么你的输出电压就是5V是你在输出端接有一个上拉,实际电路中,此电压可能会比5V低,你把两个过来的信号相加就是你输出的电压值.

xuande · 发表于 2017-8-14 10:41:43

1、这是运放调零问题。每个运放的失调参数都不同，你需要什么公式？再考虑一下吧。
2、调零用电阻没错，但都是加在输入端。
3、既然加在输出端，先计算出运放的输出公式，然后就是电压源+电阻网络的计算。
4、不知道你对精度的要求。你需要调零吗？我也经常用运放，还没有实际用过调零。

yzk · 发表于 2017-8-14 23:39:24

本帖最后由 yzk 于 2017-8-15 00:12 编辑

滕召群发表于 2017-8-14 09:54
公式是:Vout=5+[-Vin*(R6/R4)],Vin是你的输入信号,由于你的反相放大电路,那么Vin的信号放大后要反相,所以 ...

输入为零时J2上面的电压你都没用,R3,R5分压你也没考虑,你的公式肯定不对.有点不着调.

yzk · 发表于 2017-8-15 00:08:58

本帖最后由 yzk 于 2017-8-15 00:11 编辑

xuande 发表于 2017-8-14 10:41
1、这是运放调零问题。每个运放的失调参数都不同，你需要什么公式？再考虑一下吧。
2、调零用电阻没错， ...

我需要在输入端并一个2.5毫欧的分流电阻,0.5A时分流电阻两端(J1)应该为0.00125V,理想运放的话输出vo=(1+Rf/Rin)=0.095v,假如失调电压导致输入为0时输出时负0.1V的话,那0.5A的电流根本测不到,因0.095v-0.1V还是负压呢,所以想通过输出抬升电压,然后记住每一片运放在输入为0时通过R3和R5分压得到的值,以这个值作为零点使用,且称为软件零点.,然后通过计算抵消掉此软件0.
你说在调零加到输入端可能本人对运放使用了解不够深,感觉由于输入端有一个2.5毫欧的电阻并联使输入端直流电位几近相同,感觉不行,如可行请赐教具体电路和元件参数.
再有就是若我这应用可以输入调零,也得需要电位器进行手工调整,速度慢效率低无论材料和人工成本都高,若可以在输出端抬升电压至最差参数的运放也能达到或超过0V的话那就可以通过程序自动调零(记住输入为0时单片机采集到的电压,并非真实0电压)

xuande · 发表于 2017-8-15 09:53:34

本帖最后由 xuande 于 2017-8-15 09:58 编辑

yzk 发表于 2017-8-15 00:08
我需要在输入端并一个2.5毫欧的分流电阻,0.5A时分流电阻两端(J1)应该为0.00125V,理想运放的话输出vo=(1+R ...

你要解决的问题其实是：输入信号范围接近AD的边界。
很简单，用加法器，把输入信号整体抬高到安全范围。单电源就行。
如果要求比较高，Vr可能就不能用Vc电阻分压的方法。最奢侈就选参考源了。

无标题.png

无论用什么电路，每块板子都需要单独校准，这是无法避免的。。。如果你的精度要求这么高。。。校准也简单：编写程序，输入短路，然后告诉CPU记下零点，以后自行扣除。
但我感觉你的电路要求不需要这么高，选择稍微好点的运放，根本不需要考虑失调电压，不需要校准。这样的运放现在并不贵。

yzk · 发表于 2017-8-15 23:01:54

本帖最后由 yzk 于 2017-8-15 23:19 编辑

xuande 发表于 2017-8-15 09:53
你要解决的问题其实是：输入信号范围接近AD的边界。
很简单，用加法器，把输入信号整体抬高到安全范围。 ...

测试过了,按图的参数无电流时2个运放分别一个显示3A多,一个显示1A多.经过校准测量几十至几百毫安都没问题.
偏置计算,VCC/(R1+R8)*R8/(R2+R3+R5)*(R3+R5),这个偏置电压这样计算不知是否正确?
再者我这个图比你的图少用2个电阻不知有何不足?

另外我第一次提问的那个图的方法,给运放加负电源,然后在输出对用电阻再拉高这个方法能否计算出来?

聚东风 · 发表于 2017-8-16 15:14:32

yzk 发表于 2017-8-15 23:01
测试过了,按图的参数无电流时2个运放分别一个显示3A多,一个显示1A多.经过校准测量几十至几百毫安都没问 ...

你估计是想弄个差分放大电路吧?我不知道实际会怎么样,但是我总感觉要出问题,当然精度不高可能还好,我的意见是你按xuande的图弄,实在要差分就通过电容把交直流隔离出来

聚东风 · 发表于 2017-8-16 15:30:29

yzk 发表于 2017-8-15 23:01
测试过了,按图的参数无电流时2个运放分别一个显示3A多,一个显示1A多.经过校准测量几十至几百毫安都没问 ...

你第一张图的放大倍数,VO=76Vi+ - (75/76)Vi- +75

然后V(j2)=(5-vo)/23,你自己看下对不对,我也不知道有没有算错

jackielau · 发表于 2017-11-5 19:04:01

假设R1=R6，R4=R2，则运放1脚V=（Vin1-Vin2）*R1/R2。
输出Vo=(5+V)*R3/(R3+R5)

shirl · 发表于 2017-11-14 13:13:59

知道运放还有一个参数叫零漂吗？

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

运放输入失调电压的校准电路求助算法公式

原子哥极力推荐 /2