1、自激振荡消除方法
由于集成运放增益极高,易产生自激振荡,因而消除自激振荡是动态调试的重要内容。
运放电路是高电压增益的多级直接耦合放大器,内部晶体管存在极间电容和分布电容,在信号传输过程中会产生附加相移。
在没有输入电压的情况下,而有一定频率、一定幅度的输出电压的现象,称为自激振荡。消除白激振荡的方法,是外加电抗元件或Rc移相网络进行相位补偿。
一般需进行相位补偿的运放,在其产品说明书中,注明了补偿端和补偿元件参数及参考数值。按照说明书接入相位补偿元件或移相网络即可消振,但有一些需要进行实际调试。如上图所示,调试时,首先将输入端接地,用示波器观察输出端的高频振荡波形。当在(5)脚(补偿端)接上补偿元件后,自激振荡幅度将下降。将电容c由小到大调节,直到自激振荡消失,即示波器上只显示一条亮线。测量此时的电容值,并换上等值固定电容器后,调试任务完成。
接人Rc网络后,若仍达不到理想的消振效果,可在电源供电电路中加去耦电路,即在电源正、负端与地之间分别接上几十微法的电解电容和0.01μF-0.1μF的瓷片电容。
2.放大电路的动态调试
对于由运放组成的精密测量电路,为消除失调电压影响,常用一组运放组成失调电压补偿电路。下面以传感器桥式放大器为例,介绍测量放大器电路的调试方法。
力传感器桥式放大器电路见下图,SFG-15N1A为Honeywell公司生产的硅压阻式力传感器,它是在硅薄膜片用离子注入工艺作了四个电阻,并连接成电桥。
当有力作用在硅膜片上时,膜片产生变形,电桥中两个桥臂的阻值增大,另外两个桥臂的阻值减小,电桥失去平衡,其(2)、(4)脚输出与作用力成正比的电压信号。力传感器由12V电源经三个二极管降压后(约1OV)供电。A1—A3组成测量放大器,其差分输入端与力传感器(2)、(4)脚连接。A4的输出用于补偿整个电路的失调电压。
在电路调试过程中,先进行静态调试,即断开传感器(2)、(4)脚,并将A1、A2同相输入端接地,接通电源,输出电压应为零。若不为零,调节Rrp2使输出电压为零。
接上传感器后,在受力为零的情况下,输m电压亦为零;若不为零,调节Rrp2使输出电压为零。接下来进行动态调试。由于该仪器的灵敏度为1mV/g,于是取1500g砝码加到压力传感器的测试梁上,调节Rrp1使输出电压为1500mV。