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集成運算放大電路（簡(jiǎn)稱(chēng)集成運放）是一種基本的實(shí)用電路。它被廣泛地運用于儀器、儀表、控制設備等電子線(xiàn)路中。
失調電壓是集成運放的一個(gè)很重要的技術(shù)指標。為了提高控制精度，人們往往要求集成運放在輸入信號為零時(shí)，輸出亦為零，即零位輸出。然而，由于線(xiàn)路內部制作等客觀(guān)條件的限制，這一點(diǎn)很難實(shí)現。也就是說(shuō)，當輸入為零時(shí)，其輸出并不等于零。這種電壓的偏移就是所說(shuō)的輸出失調電壓，折合到輸入端，即稱(chēng)為輸入失調電壓。為了確保零位輸出，常用的方法是通過(guò)在器件的調零端外接電位器來(lái)實(shí)現，稱(chēng)為集成運放的調零。
集成運放的優(yōu)勢就在于使電路小型化和低成本。而運放的調零電位器在體積、重量、甚至成本均與集成運放本身不相上下，這就形成了一個(gè)矛盾，如何解決它呢？
只要對集成運放應用的不同場(chǎng)合及整個(gè)電路系統做一個(gè)簡(jiǎn)要的分析，抓住主要矛盾，就可使問(wèn)題迎刃而解。
一、可忽略調零設置的幾種情況
1.對于某些非線(xiàn)性電路，由于作用的不同，如圖1、2所示的方波發(fā)生器和比較器電路。因為此時(shí)運放工作在正向或負向飽和輸出狀態(tài)，VO=VCM（或VO=-VCM），當輸入為零時(shí)，其輸出是否為零變得無(wú)關(guān)緊要，故此類(lèi)電路可無(wú)需設置調零。
圖1 方波發(fā)生器電路
圖2 比較器電路
2.對于某些工作在小信號放大狀態(tài)的交流放大電路。如圖3所示。若輸出交流電壓幅度較小，且電路閉環(huán)增益不是很高，這時(shí)即使靜態(tài)輸出偏離零電位，也不致影響運放的小信號交流輸出，也不必進(jìn)行調零。但是對較強信號的放大電路，尤其是希望得到盡可能大且不失真的交流輸出幅度的情況下，則應調零。
圖3 交流放大電路
3.在某些要求不高的直流放大電路，由于放大器的輸出失調電壓與放大器的閉環(huán)增益成比例，故在閉環(huán)增益較低（僅幾倍）或是在電壓跟隨器、反相器等應用場(chǎng)合，一般失調電壓均在10mV 以下，在要求不高的前提下，為簡(jiǎn)化電路、降低成本，也可不必調零。
二、多級運放的調零方法
大多數的控制電路對精度的要求都很高，而電路的形式又往往是以多級運放電路級聯(lián)組成，每級放大器都具有很高的增益，并且又是多級串接，由AV= A1·A2……可知，有時(shí)增益可高達幾萬(wàn)倍甚至更多。這時(shí)，是不是需要逐級調零呢？其實(shí)，是大可不必的。
分析可知：多級運放中每級的零位電壓對放大器的總的零位輸出的影響因所處位置的不同而不同，前級放大器的零位要經(jīng)過(guò)后面幾級放大才送至輸出端，所以，前置放大級是否調到零位對整個(gè)電路系統影響最大，而后續級相對來(lái)說(shuō)影響就小得多了。因此，對這類(lèi)電路，只需對第一級設置調零電路，即可達到控制總的零位輸出的效果。例如圖4所示的一種電機轉速制電路。
圖4 電機轉速控制電路
圖4所示電路中僅在第一級運放A1設置了調零電位器W1，通過(guò)調節W1即可使整個(gè)電路的輸出電壓為零。這是因為：作為整個(gè)電路，應使得第一級輸入為零時(shí)，輸出電壓VF也應為零。而對每級的輸出，諸如Vo1、Vo2、Vo3是否精確為零可不作嚴格要求，盡管第二級的閉環(huán)增益很高，有A2=-RF2/R1=-5.6MΩ/8.2kΩ=-683，若第二級A2不調零，即使它存在-5mV的輸入失調電壓，那么在第一級Al完成調零的前提下，第二級的輸出失調電壓可達Vo2=3.4V左右，這個(gè)影響是不能忽略的。
但是，當在A(yíng)2的輸入端人為地加一個(gè)+5mV的“信號”，這個(gè)信號是通過(guò)調節W1，使Al的輸出為5mV，就能補償A2的失調電壓，使Vo2=0。同理，對其它級亦如此，均可通過(guò)調節W1使Vo1到某一適當值，而最終使輸出VF=0，也就是說(shuō)第一級的調零實(shí)際上是全局意義的調零，這樣既節省了兩只電位器，又使調試過(guò)程大大簡(jiǎn)化，不失為一種事半功倍的作法。
三、無(wú)調零端運放電路的處理
有些型號的集成運放沒(méi)有設置調零管腳，而某些集成運放實(shí)際需要進(jìn)行調零，則可根據有關(guān)資料介紹的電路來(lái)完成調零，如圖5、6所示。此外，集成運放除了應保證零位輸出以外，還有另外一個(gè)非常重要的技術(shù)指標——溫度漂移，簡(jiǎn)稱(chēng)溫漂。一些高質(zhì)量、高精度的放大器電路，既要求減小失調電壓，又要抑制溫漂。同樣道理，第一級的溫漂對輸出的影響最大，某些調零電位電路不僅可以解決零位輸出問(wèn)題，也可以解決溫漂?？傊?，二者應協(xié)調考慮了。
圖5 反相端調零電路
圖5是一種較簡(jiǎn)單的電路，它利用輸入電阻R1和反饋電阻R2作為衰減網(wǎng)絡(luò )的一部分，連同電阻R3在反相輸入端產(chǎn)生一個(gè)可變的失調電壓。該電壓由R3和R1∥R2分壓。電位器R4兩端接±15V電源，上述分壓比約為1000／1，即可以得到±15mV的失調電壓范圍。對于圖5，其失調電壓調整范圍的一般計算公式為：
失調電壓范圍=±VD·[（R1∥R2）／R3] （±VD=±15V）
當在反相端有多個(gè)輸入信號時(shí)，如圖5中虛示線(xiàn)所示，其失調電壓范圍為：
多輸入失調電壓范圍=±VD[（R1∥R2∥Rl'）／R3] （±VD=±l5V）
圖6 同相端調零電路
圖6所示電路具有廣泛的應用價(jià)值，因為調整電壓與反饋元件無(wú)關(guān)，同時(shí)，調整電壓加在同相輸入端，避開(kāi)了反饋信號通路。在這個(gè)電路中，R3和R5的阻值（100kΩ、100Ω）構成了1000／1的分壓電路，R5兩端將得到±15mV的失調電壓調整范圍。當R3、R5為其他數值，其失調電壓調整范圍由下式?jīng)Q定：
失調電壓調整范圍=±VD·（R5／R3） （±VD=±l5V）
電阻R3和R5的阻值要求不太嚴格，實(shí)際上最好把R5選在1kΩ以下。
比較上述兩式，顯然前者的調整電壓范圍較寬。后者欲加大電壓調整范圍．可適當改變電阻R5的大小。
圖7 不改變精密運放漂移的失調調零電路
不改變精密運放漂移的失調調零電路如圖7所示。圖（a）為低漂移精密運放，圖（b）為加法器失調調零電路。由圖（b）可知當R4=RF2時(shí)，A2=1即為跟隨器。對于圖（a），若R1=R2=1kΩ，R3=RF1=1MΩ，則Vo1=R3／（R2 R3）?（1 RF1／R1）?Vi2-RF1／R1?Vi1。顯然A1的電壓增益很大，因而其輸出電壓中將含有A1的失調電壓。當把A1的輸出加到A2的輸入端時(shí)，在A(yíng)2的輸出端就包括兩級（A1和A2）的失調電壓成分。A2的反相輸入端外接R5和電位器Rp，它們構成失調調零網(wǎng)絡(luò )，Rp的兩端分別加±15V的電源電壓，調整電位器Rp的滑動(dòng)臂，可微調A2的偏置電流，故可使A2的失調輸出為零。因A1的增益大，A2的Av2=-1，因而Vo中的失調電壓主要決定于A(yíng)1，同時(shí)，因為A2的失調電壓輸出較小，故A2可采用一般通用的集成運放，而A1需采用高精度的集成運放，這種調零方法具有通用意義。
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