Was ist Eingangsoffsetspannung?

Kleine Spannung, die zwischen den Eingängen eines Operationsverstärkers anliegen muss, damit sein Ausgang null wird; sie entsteht durch Fehlanpassung interner Bauelemente. Sie wird mit der Verstärkung der Schaltung zu einem Ausgangsfehler multipliziert: 2 mV bei einer Verstärkung von 100 verschieben den Ausgang um bis zu 200 mV.

Japanische Bezeichnung: 入力オフセット電圧

„Eingangsoffsetspannung“ kommt in 2 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Analog- und Elektronikschaltungen, Datenblätter lesen.

Fachgebiet: Datenblätter lesen

Jetzt üben: Fragen zu Eingangsoffsetspannung

Welche Aussage zur Eingangsoffsetspannung eines Operationsverstärkers ist korrekt?

  1. ADie kleine Spannung, die zwischen den Eingängen angelegt werden muss, damit der Ausgang bei Eingang 0 ebenfalls 0 wird
  2. BDie maximale Spannung, die an den Eingang angelegt werden darf
  3. CDie Versorgungsspannung des Operationsverstärkers
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Antwort: A. Die kleine Spannung, die zwischen den Eingängen angelegt werden muss, damit der Ausgang bei Eingang 0 ebenfalls 0 wird

Wegen geringer Unterschiede der Transistoren der Eingangsstufe wird der Ausgang realer Operationsverstärker auch bei gleicher Eingangsspannung nicht 0. Auf den Eingang umgerechnet ergibt dies die Eingangsoffsetspannung, die bei Standardtypen einige mV und bei Präzisionstypen höchstens einige zehn µV beträgt. Am Ausgang erscheint sie um den Faktor (1 + Rf/Ri) verstärkt und ändert sich auch mit der Temperatur (Drift). Zur Verarbeitung kleiner Gleichspannungssignale, etwa von Thermoelementen, mit hoher Verstärkung werden Typen mit niedrigem Offset oder chopperstabilisierte Typen verwendet.

Mit einem Operationsverstärker mit einer Eingangsoffsetspannung von max 2 mV wird ein nichtinvertierender Verstärker mit 100-facher Verstärkung aufgebaut. Welcher Richtwert gilt für die maximale Fehlerspannung, die bei 0 V am Eingang am Ausgang auftreten kann?

  1. A2 mV
  2. B200 mV
  3. C20 mV
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Antwort: B. 200 mV

Die Eingangsoffsetspannung wirkt wie eine kleine, in Reihe zum Eingang liegende Spannungsquelle und erscheint um die Verstärkung des nichtinvertierenden Verstärkers (1 + Rf/Ri) verstärkt am Ausgang. 2 mV × 100 = 200 mV, was z. B. bei 5 V Vollausschlag einem Fehler von 4 % entspricht. Man schätzt mit dem max-Wert statt mit dem typ-Wert ab und berücksichtigt zusätzlich die Änderung durch die Temperaturdrift (µV/°C). Für Präzisionsmessungen wählt man einen Zero-Drift-Typ (Chopper) mit einem Offset von einigen µV oder kalibriert per Software. 2 mV ergibt sich, wenn man vergisst, mit der Verstärkung zu multiplizieren.

„Eingangsoffsetspannung“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Eingangsoffsetspannung“ (2)

  1. Welche Aussage zur Eingangsoffsetspannung eines Operationsverstärkers ist korrekt?
  2. Mit einem Operationsverstärker mit einer Eingangsoffsetspannung von max 2 mV wird ein nichtinvertierender Verstärker mit 100-facher Verstärkung aufgebaut. Welcher Richtwert gilt für die maximale Fehlerspannung, die bei 0 V am Eingang am Ausgang auftreten kann?

Verwandte Begriffe

Operationsverstärker (OPV) Bitfehlerrate (BER) 5-V-tolerant Absolute Grenzwerte Derating Dropout-Spannung Empfohlene Betriebsbedingungen Errata Exposed Pad MSL (Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe)

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