Усилители с автоподстройкой нуля имеют почти нулевой дрейф и входное напряжение смещения от 1 до 20 мкВ. В чувствительных схемах, таких как усилители постоянного тока и интеграторы, требующие обработки напряжений от 10 мкВ до 1 мВ, начальное напряжения смещения таких усилителей можно компенсировать. Однако полная компенсация до смещения 0 В является иллюзией, поскольку остаточный низкочастотный шум все равно присутствует на выходе любого усилителя с автоподстройкой нуля.
Низкочастотный шум усилителя с автоподстройкой нуля AD8630 компании Analog Devices составляет 5 мкВ пик-пик в полосе частот от 0.1 до 10 Гц. Если для приложения требуется нулевой дрейф и низкий выходной шум, можно использовать схему, показанную на Рисунке 1. Счетверенный усилитель с автоподстройкой нуля обеспечивает усиление, почти равное 1000. Цепочка, состоящая из резисторов R3, усредняет выходные сигналы этих усилителей, формируя конечное выходное напряжение.
 | |
| Рисунок 1. | Эту схему можно использовать в приложениях, требующих нулевого дрейфа и низкого выходного шума. |
Четыре резистора R3 можно заменить интегрированной сборкой, имеющей один общий вывод. Резисторы R1 и R2 должны быть высококачественными прецизионными пленочными устройствами с допусками 0.5% или меньше. Допускаемые отклонения сопротивлений резисторов R3 не должны превышать 1%. В основе снижения выходного шума схемы по сравнению с одиночным усилителем микросхемы IC1 лежит принцип усреднения сигналов, содержащих одну и ту же детерминированную составляющую случайного шума. Если предположить, что усилители микросхемы IC1 представляют собой независимые или некоррелированные источники шума, подчиняющегося распределению Гаусса, то стандартное отклонение среднего значения выходных шумов двух секций равно:
где σX и σY – стандартные отклонения шумовых сигналов на выходах соответствующих отдельных усилителей. Если σX = σY – предположение, которое можно сделать без колебаний, поскольку операционные усилители находятся на одном кристалле, – тогда:
Усреднение для четырех усилителей дает:
Если значение выходного сопротивления съемы, составляющее примерно R3/4 ≈ 38 Ом, слишком велико для конкретного приложения, между выходной клеммой и следующим каскадом можно включить повторитель напряжения.