运算放大器零点调整及 AC/DC 平均值转换电路

HelloRocky

运算放大器的使用场合广泛，使用频率比较频繁。当应用在测量仪器仪表电路中的直流放大时，往往对其零信号输入时的输出零点有较高的要求。
　　这里出示的通用运放简易调零方法，可以方便达到输入信号为零时，输出零点偏差在 1 ～ 2mV 之内。如果需要更加小的零点输出，就需要把红色字体 6K8 的固定电阻更换成为微调电阻，否则会不容易选择到合适的配置电阻数值。
　　必须保证运放的供电是稳定的。否则，零点就会发生漂移波动，甚至导致电路不能使用。
　　零点偏差 2mV ，对满度 200mV 的仪表来说，例如数字万用表，就是 1%～2% 的零点误差；对满度 2.5V 的 A/D 转换来说，就是 1～2/2500 的零点误差；而对满度为 5V 的 A/D 转换来说，就是 1～2/5000 的零点误差....，余类推。
　　需要认真考虑在整个电路里头的指标参数要求来决定允许运放的零点误差，以便更好地达到自己设计的目标。
　　下图是一个放大倍数 10 倍的通用运放应用电路，输出零点在没有信号输入时，通常都会在 ±15 ～ 25mV 左右，可以按照上图所示进行零点调整。

　　调整的原理就是改变零信号输入时，运放同相端的静态电压，使它在零输入信号时具有一个可以让输出非常接近零点的正的或者负的“偏置”电压，由于高阻运放的输入阻抗一般都很高，因此，可以使用 100K～数千K 的隔离电阻来保证不会因为零点调整电路造成输入阻抗的降低，如果使用的不是高阻运放，就需要注意这个隔离电阻不能太大，具体数值可以查阅其的数据手册。
　　调整需要在数字电压表的监视下进行，通过更换上端 1M ～ 22M 的电阻或者运放输出端 6K8 的电阻来满足要求。如果零信号时，输出偏向负的一端，表示运放输出端的电压需要高一些，因此，上端电阻就与 +5V 端连接；如果零信号时，输出偏向正的一端，表示运放输出端的电压需要低一些，因此，上端电阻就与 -5V 端连接。
　　如果需要更加小的零点和更加精确的零点数值，可以把运放输出端电阻更换成多圈微调电位器，通过调整电位器，可以使零信号输入时运放输出零点仅仅在数 uV 的水平。
　　实践出真知，只有通过自己的实践，才可以证实上图的实际作用，这里仅仅是一种实践体会交流。
      
　　下面的原理图和印刷板图是按照 DT930F+ 4_1/2 位万用表电路实际绘制。可以作为今后实际电路参考。
　　运算放大器反馈电阻仅仅是 2*100K ，没有使用大的 MΩ 级电阻。两只 4u7 和一只 10u 电容器也是普通电解电容器，注意接入的极性。