[Elettronica] Circuito riduzione offset dell'operazionale

[Patras1]

Buonasera. Qualcuno riesce per favore a dare un'occhiata a questo circuito che in teoria dovrebbe ridurre qualsiasi offset per un amplificatore operazionale ad ogni nuovo utilizzo. Non riesco a capire bene però come funziona e non mi convince. Quello di sopra dovrebbe essere un integratore e così facendo in base alla tensione di offset va a polarizzare il secondo operazionale in modo da far fronte alla differenza tra i suoi ingressi. Intanto mi chiedo perché dovremmo essere sicuri che l'integratore non introduca un proprio offset?
Inoltre ho difficoltà a interpretare il funzionamento ma mi viene da pensare che essendo l'integratore invertente, abbastanza velocemente prelevando dall'ingresso (-) del secondo op praticamente un valore molto vicino alla sua uscita quest'ultima dovrebbe stabilizzarsi attorno allo zero ma comunque credo rimanga ancora una piccola oscillazione anche se magari a valor medio inferiore alla tensione di offset che si aveva in precedenza quindi trascurabile.

[fcd="Riduzione offset"][FIDOCAD]
[FIDOCAD]
FJC B 0.5
MC 150 120 0 0 580
MC 105 80 0 0 580
MC 160 140 0 0 ey_libraries.pasres0
MC 130 130 0 0 ey_libraries.pasres0
MC 90 90 0 0 ey_libraries.pasres0
MC 120 100 1 0 ey_libraries.pascap0
LI 100 90 105 90 0
LI 110 100 100 100 0
LI 100 100 100 90 0
LI 130 85 145 85 0
LI 145 85 145 120 0
LI 145 120 150 120 0
LI 145 130 145 140 0
LI 155 140 85 140 0
LI 85 140 85 90 0
LI 125 100 130 100 0
LI 130 100 130 85 0
LI 105 80 100 80 0
LI 100 80 100 70 0
LI 100 70 90 70 0
LI 140 130 150 130 0
LI 170 140 175 140 0
LI 175 140 175 125 0
PA 105 130 4 4 3 0 0
FCJ
TY 95 130 4 3 0 0 0 * Vi
TY 105 140 4 3 0 0 0 *
MC 90 75 0 0 ey_libraries.refpnt5
LI 90 75 90 70 0
SA 100 90 0
SA 130 85 0
SA 145 130 0
SA 145 140 0
RV 180 150 110 110 0
FCJ 3 0
TY 115 115 4 3 0 2 0 * Amp
LI 105 130 125 130 0[/fcd]

[Quinzio]

"Patras":Buonasera. Qualcuno riesce per favore a dare un'occhiata a questo circuito che in teoria dovrebbe ridurre qualsiasi offset per un amplificatore operazionale ad ogni nuovo utilizzo. Non riesco a capire bene però come funziona e non mi convince. Quello di sopra dovrebbe essere un integratore e così facendo in base alla tensione di offset va a polarizzare il secondo operazionale in modo da far fronte alla differenza tra i suoi ingressi. Intanto mi chiedo perché dovremmo essere sicuri che l'integratore non introduca un proprio offset?

Si, infatti.
Mi sembra piu' uno schema scolastico o dimostrativo, che qualcosa che funziona a dovere.
Nella realta' dubito che venga usato.

Inoltre ho difficoltà a interpretare il funzionamento

Beh il funzionamento sarebbe che, se il pin negativo dell'amplificatore non e' a massa, allora scorre una corrente tramite la R dell'integratore, e (s)carica il condensatore. Cosi' si muove la tensione del pin positivo dell'amplificatore, finche' non e' a tensione di offset e quindi il pin negativo e' a massa.
Ovviamente il tutto funziona se l'integratore non ha offset, come abbiamo gia' capito.

[Patras1]

Grazie per la risposta. Tanto non era un circuito da prendere seriamente solo a carattere un po' didattico. Probabilmente l'altro operazionale dell'integratore ha basso offset intrinseco però magari scarseggia in altre caratteristiche di cui un amplificatore ha bisogno perché se no costerebbe troppo quindi in cerca di quelle caratteristiche magari conviene usare un altro operazionale per l'amplificazione per risparmiare che d'altra parte ha un po' di offset e combinandoli si arriva a un compromesso. (La butto là poi non so)

[Sling]

L'integratore fatto così nel mondo reale non funziona. Le correnti e la tensione di offset, anche se minime, vengono subito integrate dall'integratore che porta quindi l'uscita al valore massimo. Infatti in DC la reattanza del condensatore è nulla. Viene quindi a mancare la rete di retroazione e l'amplificatore satura. Di solito si pone una resistenza in parallelo al condensatore in modo che in DC sia comunque presente una rete di retroazione e si aggiunge una resistenza sull'ingresso invertente:

[fcd="Schema elettrico"][FIDOCAD]
MC 100 100 2 0 ey_libraries.genics0
MC 55 85 2 0 ey_libraries.genics0
MC 30 70 0 0 ey_libraries.pasres0
MC 115 30 0 0 ey_libraries.pasres0
MC 115 45 1 0 ey_libraries.pascap0
MC 100 110 0 0 ey_libraries.refpnt5
MC 55 100 0 0 ey_libraries.refpnt5
LI 20 70 25 70 0
LI 40 70 105 70 0
LI 105 45 95 45 0
LI 95 45 95 70 0
LI 120 45 140 45 0
LI 140 45 140 75 0
LI 140 75 130 75 0
LI 110 30 95 30 0
LI 95 30 95 45 0
LI 125 30 140 30 0
LI 140 30 140 45 0
LI 55 75 55 70 0
LI 55 90 55 100 0
LI 105 80 100 80 0
LI 100 80 100 90 0
LI 100 105 100 110 0
TY 30 60 4 3 0 0 0 * R1
TY 115 20 4 3 0 0 0 * R2
TY 115 50 4 3 0 0 0 * C
TY 40 80 4 3 0 0 0 * Ib1
TY 105 100 4 3 0 0 0 * Ib2
TY 145 75 4 3 0 0 0 * Vo
SA 55 70 0
SA 95 45 0
SA 95 70 0
SA 140 45 0
MC 75 110 0 0 ey_libraries.refpnt5
LI 95 80 100 80 0
SA 100 80 0
MC 75 95 1 0 ey_libraries.pasres0
LI 95 80 75 80 0
LI 75 80 75 90 0
LI 75 105 75 110 0
TY 80 95 4 3 0 0 0 * R
MC 105 80 2 1 580
TY 15 65 4 3 0 0 0 * Vin[/fcd]

Questo modifica la risposta in frequenza del circuito che non avrà più uno polo nell'origine ma ne avrà uno a frequenza più alta (la risposta diventa quella di un filtro passa basso).
Inoltre con una particolare scelta di $R$ si ha in DC che $V_o = R_2(I_{B2}-I_{B1})$ quindi se le correnti di offset sono circa uguali si avrà $V_o = 0$ come dovrebbe essere.

[Patras1]

grazie per la risposta Sling. Da quello che so togliendo l'effetto delle correnti di bias riesco a ridurre solo parzialmente l'effetto della tensione di offset che è dovuta anche ad altri motivi. Comunque è un passo avanti.
Così quindi potrei migliorare le prestazioni anche dell'altro amplificatore facendo come ho mostrato nello schema (probabilmente). Tutto questo migliora le prestazioni ma non sembra convincente in complessiva e a me in laboratorio solitamente sono capitati operazionali che avevano correnti di bias una la metà dell'altra quindi non sono molto vicine.

Leggendo su internet dicono che l'unico vero modo per avere una compensazione "attiva" dell'offset utilizzabile negli anni o al cambiare della temperatura sia usare l'amplificatore chopper (quello per operazionale con modulatore/demodulatore etc..). Se per caso conoscete altri metodi oltre a quello già discusso sopra sarebbe interessante aggiungerli qua, era l'obiettivo principale da raggiungere con il circuito che vi ho mostrato all'inizio.