¿Diferencia entre amplificadores operacionales zero-drift y auto-zero ops?


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Estoy en el proceso de elegir un amplificador operacional para un búfer de salida DAC. Para mí, elegir un amplificador operacional con la menor compensación de voltaje parece ser la mejor opción, lo que me lleva a considerar los amplificadores operacionales de deriva cero y cero automático.

En Digikey, hay tres opciones: deriva cero, deriva cero (chopper) y cero automático. Entiendo que el segundo es solo una especie de amplificador operacional de deriva cero, pero ¿cuál es la diferencia (o son las mismas) entre deriva cero y cero automático? Que yo sepa, ambos incluyen un método para compensar el voltaje de compensación.

Buscar en Google la pregunta conduce a resultados que solo mencionan que los amplificadores operacionales de deriva cero y cero automático son los mismos (generalmente "amplificadores operacionales de deriva cero (cero automático ...")) pero ofrecen una explicación de cómo son igual o cualquier diferencia.

¿Alguien puede arrojar algo de luz sobre esto por mí?


"un amplificador operacional con el menor desplazamiento de voltaje parece ser la mejor opción" - Solo si el desplazamiento de voltaje es significativo. Por ejemplo, un DAC de 0 a 10 voltios de 12 bits tendrá una resolución lsb de 2,44 mV. Si su desplazamiento de entrada produce un desplazamiento de salida de 1 mV o menos, realmente no importa. Así que analice su búfer para determinar sus requisitos. No solo agites tus manos y digas, "bueno, me parece a mí ....."
WhatRoughBeast

Respuestas:


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Los helicópteros Zero-drift, Auto-Zero y Zero-drift son términos de ingeniería que se convirtieron en términos de marketing. El método utilizado generalmente produce los mismos resultados. La diferencia está en el método utilizado para lograr los resultados. Hay tres cosas que los clientes suelen querer y para las que se diseñaron estos tipos de amplificadores:

  • Deriva de compensación de baja temperatura
  • Bajo voltaje de entrada compensado
  • Reducción de ruido 1 / f

Para hacer una distinción, la mejor manera es tener que mirar los bucles de control interno (que generalmente se enumeran en la hoja de datos) y comparar las especificaciones (en busca de ruido de 1 / f bajo o compensación de bajo voltaje). Qué requisito tiene, si necesita un ruido de 1 / f bajo que estos amplificadores resuelven ese problema, si no encuentra otro amplificador. El corte tiene un costo, generalmente estos amplificadores sacrifican GBW o Vcm y tienen más ruido a frecuencias más altas (no se puede obtener algo por nada). Los amplificadores de corte generalmente se utilizan mejor para las etapas de amplificación primaria. Los amplificadores que he usado pueden ser delicados y tener problemas extraños con la interferencia RFI.

El problema principal es que los términos de deriva cero y cero automático se usan libremente en toda la industria. Un problema es 1) las personas en digikey no siempre hacen esta distinción (pueden clasificar erróneamente un amplificador ya que están extrayendo información a veces aparentemente al azar de la hoja de datos) 2) Los términos son algo nebulosos de todos modos porque algunos describen el resultado y algo del método utilizado.

Existen pocas topologías diferentes: - Un amplificador de corte "corta" la señal generalmente con muestreo capacitivo (no tiene que ser capacitivo, pero generalmente lo es). El corte esencialmente mezcla el ruido de baja frecuencia con frecuencias realmente altas. Esto elimina los efectos de ruido 1 / f y las compensaciones de CC. Tienen un bucle externo para proporcionar una referencia en DC que generalmente no está cortada (si es así, entonces es un cero automático).

El opa180 se comercializa como un amplificador de deriva cero, no es un cero automático porque solo corta la entrada y no tiene un bucle de "referencia" cortado. ingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí hay otro amplificador de corte de analógico

ingrese la descripción de la imagen aquí

  • Un amplificador de corte automático a cero tiene un circuito de control interno que "pone a cero" o anula el desplazamiento causado por la temperatura y / o el ruido. Esto también elimina los efectos de ruido 1 \ f. El corte también muestrea \ mezcla el ruido de baja frecuencia a frecuencias altas (generalmente Mhz). El corte se realiza en el bucle de referencia o anulación en lugar del bucle de amplificación.

La imagen de abajo es de wiki análogos en amplificadores auto cero ingrese la descripción de la imagen aquí

También hay algunos amplificadores que usan ambos.

  • Un amplificador de deriva cero significa que tiene una deriva de baja temperatura, generalmente el desplazamiento tiene uV / C. Realmente no importa cuál sea el método para lograr la supuesta deriva de cero (si realmente fuera cero, entonces la especificación de Vos sería 0 uV / C), y estos amplificadores pueden incluir 1 / f de ruido (pero generalmente es menor que un amplificador estándar. Un amplificador de deriva cero podría emplear otros medios para lograr la deriva cero, como una técnica de auto cero. No he visto ningún amplificador que no utilice una técnica de corte como esta, pero podrían existir ya que es más de un término de marketing.

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Esta podría ser una buena lectura complementaria: Comprensión y eliminación del ruido 1 / f , de Robert Kiely.
CuteBlastSAMO

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Algunos amplificadores operacionales auto-zero solo pueden auto-zero cuando se apaga y enciende. He visto al menos uno así. Básicamente, de todos modos, tendrá que examinar las hojas de datos para tales trucos.

¿Realmente requiere un voltaje de compensación tan bajo de todos modos? Por lo general, hay varios parámetros más importantes para un amplificador operacional de salida, como la capacidad de accionamiento capacitivo, tal vez distorsión, tal vez ganancia (para precisión), capacidad de voltaje, etc., y al elegir un voltaje de baja compensación, puede renunciar a algo mucho más importante.

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