При работе операционного усилителя с rail-to-rail выходом в схеме с одним источником питания невозможно получить нулевое напряжение на выходе усилителя. Это связано с насыщением выхода усилителя при нулевом входном напряжении. В результате, при наличии на входе операционного усилителя нулевой разности потенциалов между отрицательным и положительным входами на выходе будет присутствовать не нулевое, а некоторое положительно напряжение смещения, которое по сути является ошибкой. Если в аналоговой цепи устройства используется несколько усилителей в каскадном включении, то значение данной ошибки может возрасти.
Для решения данной проблемы компания Texas Instruments предлагает интегральное решение – малошумящий генератор отрицательного напряжения LM7705. Использование данного решения позволяет реализовать двуполярное питание операционного усилителя в схеме с одним источником напряжения. LM7705 формирует отрицательное напряжение для питания усилителя значением в -0.23 вольта, что больше чем достаточно для компенсации ошибки смещения Vdsat и получения нулевого напряжения на выходе усилителя при нулевом входном напряжении. Для обеспечения функции энергосбережения LM7705 имеет вывод отключения.
Влияние LM7705 на работу схемы
Ниже приведены результаты работы схемы усиления и преобразования напряжения с использованием генератора отрицательного напряжения LM7705 и без него. В первом случае реализовано двуполярное питание с помощью подачи -0.23 вольт от LM7705, во втором – однополянрное. На вход схемы в обоих случаях подается синусоидальный сигнал с размахом напряжения от 0 до 48 мВ.
Технические параметры LM7705
Выходной ток: 26 мA (макс.)
Ток покоя: 78 мкА
Входное напряжение: 3 В (мин.)
Входное напряжение: 5.25 В (макс.)
Выходное напряжение: -0.232 В
КПД 98%
Температурный диапазон: -40…125°С
Корпус 8VSSOP
Источник: compel.ru