Tensione di Offset in Uscita (VOS) negli Op-Amp: Definizione, Cause e Azzeramento
La Tensione di Offset in Uscita (VOS) è la tensione DC in uscita dall'op-amp quando entrambi gli ingressi sono a massa (VIN+ = VIN- = 0). Idealmente 0 V; i dispositivi reali mostrano millivolt a causa di disuguaglianze interne.
Cause Principali
- Disuguaglianza della coppia di transistor di ingresso (VBE, β, area) — dominante nei bipolari.
- Sbilanciamento della sorgente di corrente / carico nella coppia differenziale di coda.
- Errori di rapporto dei resistori in specchi di corrente / stadi di guadagno.
- Gradienti termici sul die (stress del package).
Valori Tipici
| Classe di Op-Amp | VOS Tipico | Max (25°C) |
|---|---|---|
| Generale (LM358, TL072) | 1–3 mV | 5–10 mV |
| Precisione (OP07, LT1013) | 10–50 µV | 75–150 µV |
| Chopper / Auto-zero (LTC1050, AD8551) | < 1 µV | 5 µV |
Metodi di Azzeramento (Trim)
- Potenzimetro esterno: 10–20 kΩ tra i pin di offset null (pin 1 e 5 su DIP a 8 pin) → cursore a V− (o V+ secondo il datasheet). Regolare per 0 V in uscita.
- Potenzimetro digitale / DAC: calibrato dal microcontrollore all'avvio.
- Ampli chopper-stabilizzati: azzeramento interno continuo — nessun componente esterno.
Perché È Importante
- Ampli di misura: VOS × guadagno = errore in uscita (es. 1 mV × 1000 = 1 V di errore).
- Driver per ADC: l'offset consuma LSB.
- Integratori: offset → rampa → saturazione.
Verificare sempre il datasheet per la configurazione dei pin di azzeramento — non tutti gli op-amp li hanno (es. LM358 senza pin null).