Точное выставление нуля на ОУ

[vladphys]

Добрый день!

Использую ОУ для измерения слабых токов, по схеме трансимпедансного усилителя, и столкнулся с проблемой высталения нуля на ОУ. Сейчас использую TL071 (в дальнейшем планирую пеерйти на что-то еще более малошумящее) с балансировкой реостатом 20 кОм Bourns 3006P, и даже если все выставить как можно точнее, и отодвинуться от схемы чтобы не давать наводок, и все равно напряжение на выходе плавает в пределах ддесятка милливольт (а иногда и больше) при нуле на входе.

Посоветуйте пожалуйста, что можно сделать?

[mickbell]

Заменить ОУ на прецизионный. После этого, вероятно, установка нуля (балансировка) вовсе не понадобится.

[SSkot]

opa134 без баллансировки 0 на выходе будет не более 1мВ

[1en2]

при каком Ку ?....

[vladphys]

mickbell писал(а):

После этого, вероятно, установка нуля (балансировка) вовсе не понадобится.

тут еще такая проблема, что питаю я от 7805 и 7905. И они дают не точно +5 и -5 вольт, а 4,96 и -5.02. Что вполне в пределах 1%, но если без балансировки, то получится что нулевой исходный сигнал будет превращаться в -0.03 вольта. Поэтому нужна или балансировка или где то еще более прецизионные стабилизаторы напряжения взять

Добавлено after 1 minute 16 seconds:
Насчет КУ - у меня 100 МОм резистор стоит в цепи обратной сязи.

[mickbell]

1en2 писал(а):

при каком Ку ?....

При бесконечном. См. исходное сообщение.

vladphys писал(а):

тут еще такая проблема, что питаю я от 7805 и 7905. И они дают не точно +5 и -5 вольт, а 4,96 и -5.02. Что вполне в пределах 1%, но если без балансировки, то получится что нулевой исходный сигнал будет превращаться в -0.03 вольта. Поэтому нужна или балансировка или где то еще более прецизионные стабилизаторы напряжения взять

Не понял. При чём тут разница напряжений источников? Общий провод в схеме есть? Вход и выход относительно этого общего? Тогда разница питающих напряжений не имеет особого значения.

[1en2]

Насчет КУ - у меня 100 МОм резистор стоит в цепи обратной связи.

умеют же люди детали находить...)))...

[mickbell]

А кто не умеет детали находить - тому, как лоху, придётся ставить 10-мегаомный резистор после делителя 1:10.

[vladphys]

mickbell писал(а):

Не понял. При чём тут разница напряжений источников?

Да, действительно, перепутал. Тем лучше. Спасибо за подсказку

Добавлено after 2 hours 29 minutes 15 seconds:

SSkot писал(а):

opa134 без баллансировки 0 на выходе будет не более 1мВ

А можете пожалуйста подсказать, можно ли сделать так чтобы этот 1мв мог быть в минус, но не мог быть в плюс? только балансировкой?

[mickbell]

Что за сигнал усиливаемый там у вас, откуда? Содержит ли он значимую постоянную составляющую? Каков его частотный диапазон?

[vladphys]

ИК фотодиод в фотогальваническом режиме. Пока что тестирую на ФД-3, в дальнейшем планирую InGaAs фотодиоды попробовать. Хочу поместить его в фокус телескопа и двигать шаговиками с целью получения астроснимков в диапазоне 1000-2000 нм.
Переменная составляющая сигнала есть из-за шумов как самого фотодиода, так и колебаний атмосферы, но она меня не интересует, а интересует только постоянная составляющая

Добавлено after 1 minute 14 seconds:
Суммарно я пытаюсь реализовать схема Фотодиод - трансимпедансный усилитель - интегратор - АЦП. Интегратор чтобы копить данные об освещенности в течении некоторого времени для снижения шумов

Добавлено after 3 minutes 36 seconds:
По моим расчетом с моим телескопом (200 мм) на фотодиоде ФД-3 звезда 5 звездной величины, на грани видимости человеческим глазом, даст напряжение порядка 30-50 мВ при трансимпедансном усилителе с резистором 100 МОм. Но большинство интересных обектов куда тусклее.

Добавлено after 1 minute 3 seconds:
Но вначале хочу хоть что-то получить

Добавлено after 7 minutes 32 seconds:
хотя я вот думаю, если я выкину интегратор и заменю его на RC фильтр, как это повлияет на точность и линейность

Добавлено after 1 minute 15 seconds:
наверно все же плохо, так как у интегратора можно регулировать время накопления сигнала

[mickbell]

Я бы не советовал выкидывать интегратор. А вот RC-фильтр явно не помешает. Задачи у них разные: фильтр снижает шумы, интегратор накапливает полезный сигнал.
Далее. Сдвиг в минус тоже плох, он снижает чувствительность. Возьмите нормальный прецизионный ОУ вроде, но не OP-07, но что-то современное, можно с автокоррекцией нуля и, соответственно, сдвигом меньше микровольта.
И ещё. Может быть, скажу дурь, но я бы ПОПРОБОВАЛ перед фотодиодом поставить некий обтюратор, дабы он модулировал световой поток, и усиливал бы переменный сигнал, что вам, возможно, окажется проще реализовать: первый каскад - трансимпедансный усилитель с небольшим коэффициентом, за ним - усилитель переменного напряжения и выпрямитель, можно синхронный (датчик для него легко взять из мышки).
PS. Хотя нет, я бы так всё-таки не делал.

[vladphys]

жаль что нельзя сразу поставить интегратор чтобы он интегрировал ток от фотодиода. А нелья это потому, что для интегратора нужен механизм сброса перед началом интегрирования, а такой механизм сам, за счет своих паразитных емкостей, внесет большую помеху при срабатывании, т.к. токо от фотодиода десятками пикоампер измеряется

Добавлено after 6 minutes 23 seconds:
Как раз первая мысль была ровно такой - интегрировать сразу ток. А потом нашел статью, где обосновывалось почему так не стоит делать...

[mickbell]

Прецизионный ОУ, правильная схема, правильно разведённая плата (не забываем про охранное кольцо) и правильное экранирование - и всё будет как-то работать. Интегратор, наверно, надо делать в цифре - в компе или МК, то есть на выходе усилителя нужен АЦП. "Я так дууумаю!" (ц) Рубик-джян, "Мимино"

[vladphys]

Зато вот нашел такую штуку - IVC102. Они как раз утверждают, что у них хорошие ключи сброса интегратора, которые не портят сигнал

[mickbell]

А чего... хорош вроде, если верить даташиту (просмотренному по диагонали). Вопрос только, можно ли его найти в продаже.

[vladphys]

В ЧиД есть

[tonyk]

Использовать ОУ со стабилизацией прерыванием. Они как раз для этого предназначены.

[vladphys]

В общем я пока решил попробовать IVC102 + усилитель за ним, чтобы сигнал не так долго копить.

[astrahard]

tonyk писал(а):

Использовать ОУ со стабилизацией прерыванием. Они как раз для этого предназначены.

Это точно. Воспаление нуля лечиться периодической калибровкой. Это классика. А, с появлением микроконтроллеров вообще все упростилось.