2015年12月5日土曜日

OPアンプのオフセット誤差を計算で補正回路を構成する方法 


OPアンプのオフセット誤差を計算で補正回路を構成する方法が、CQ出版社殿 トランジスタ技術誌様が公開されました。この方法を使うと、OPアンプで発生するオフセット電圧誤差を大きくしてしまう回路の不具合を、理論計算により適切に補正する回路が実現することを確認しました。

1. 問題の発生事例

(1)PSN式SSB変調用 Poly Phase Filterでの不具合事例

 OPアンプで発生するオフセット電圧誤差の発生例です。1段目のOP アンプ LM741にHPF回路をつけただけで、下図のように、2段目のOPアンプ出力に、大きなDCオフセット誤差増幅分が現れてしまいます。


(2)暫定対策方法

私は、LM741双方の入力端子、OFST1, OFST2のDC電圧を、R24, R25, R26, R27の抵抗値を微調整することで、この問題に対処しました。




今回のCQ出版社殿の方法は、こうしたオフセット誤差増幅の問題を、理論的に解決する方式を示しています。


2. 新しいオフセット誤差増幅の補正方式


(1)従来方式とオフセット誤差の問題


入力信号に対し、これらの4回路では、OUT3出力信号のオフセット誤差が最大になりました。

(2)理想オペアンプにオフセット誤差を発生させるOPアンプモデル


 対策検証に使われている理想オペアンプにオフセット誤差を発生させるOPアンプモデルです。

(3)対策効果の検証・確認


確かに、計算により導かれた対策された回路構成で、オフセット誤差が無くなることを確認しました。素晴らしいと思います。
計算方法の詳細は、トランジスタ技術誌を参照下さい。

補足:
2016/3/10
このオフセット誤差修正方法は、少なくとも1990年には日本でも公知であることが分かりました。