Was ist Offsetspannung?

Offsetspannung bezeichnet die Differenz zwischen einem Ausgangssignal und dem tatsächlichen Nullpunkt eines Signals. Diese Spannung tritt häufig in elektronischen Schaltungen auf und kann die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Es ist wichtig, die Offsetspannung zu minimieren, um präzise und zuverlässige Ergebnisse in der Signalverarbeitung zu gewährleisten.

Die Offsetspannung ist das Ergebnis einer Spannungsdifferenz zwischen den Ausgängen zweier Operationsverstärker bzw. Operationsverstärker. Es ist in allen realen Schaltkreisen vorhanden, in denen zwei entgegengesetzt geladene Operationsverstärker mit demselben Wert mit Masse verbunden sind und dennoch eine kleine Ladung erzeugen, die nicht ganz Null ist. Dadurch kann die im Schaltkreis verwendete Ausrüstung beschädigt werden. Es gibt jedoch viele Methoden, diese unerwünschte Ladung zu korrigieren.

In einem Gerät gibt es verschiedene Offset-Spannungsquellen. Durch Anpassen des Offsets kann dieses Problem an der Quelle behoben werden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verwendung einer Eingangs-Offsetspannung, die die in ein Gerät eingespeiste Voltmenge anpasst, um sicherzustellen, dass der Ausgang gleich Null ist. Dies kann über ein Potentiometer oder einen Widerstand erfolgen, um die gewünschte Spannung zu erreichen. Der Wert der an der Eingangs-Offsetspannung vorgenommenen Anpassungen kann je nach Temperatur variieren. Daher sollte bei Verwendung dieser Methode die Umgebung berücksichtigt werden, in der das Gerät verwendet wird.

Die Quelle einer gewissen Offsetspannung kann der Verstärker selbst sein. Das Design, die Position und sogar die Temperatur eines Operationsverstärkers können die Verteilung einer Last im gesamten Schaltkreis beeinflussen. Einige moderne Operationsverstärker berücksichtigen dies und erfassen die Höhe der Offset-Spannung im Schaltkreis. Der Verstärker passt dann automatisch seinen Ausgang im Schaltkreis an, um sicherzustellen, dass der kombinierte Ausgang immer Null ist.

Ein Spannungskomparator ist ein weiteres Gerät, das dabei hilft, die Differenz zwischen zwei Verstärkern in einem Stromkreis zu minimieren. Diese Geräte sind an einen Stromkreis angeschlossen und liefern eine genaue Ablesung der Unterschiede. Die Person, die am Schaltungsentwurf arbeitet, kann die Anzeige auf einem Spannungskomparator lesen und interpretieren und basierend auf der angezeigten Differenz Änderungen an der Schaltung vornehmen. Bei Bedarf können der Schaltung entsprechende Potentiometer und Widerstände hinzugefügt werden.

In vielen Fällen ist eine gewisse Offsetspannung unvermeidbar. Wenn eine Offsetspannung nicht vermieden werden kann, ist es am besten, so wenig wie möglich zu haben, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Schaltung sicherzustellen. Selbst die Verwendung eines Stromkreises mit einer sehr niedrigen Offset-Spannung kann in manchen Fällen gefährlich sein. Schaltkreise können Rückkopplungsschleifen erzeugen, in denen sich die ursprünglich kleine Ausgleichsladung immer wieder aufbaut und schließlich groß genug wird, um den Schaltkreis oder andere elektronische Komponenten zu beschädigen oder Personen, die damit arbeiten, Schaden zuzufügen.

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