Пишу по очень простой причине. Перед созданием этой темы я прочитал почти все темы с этого сайта по запросу LM358 - это около 19страниц, но ничего путного не нашел. Довольно часто встечались фразы "ширпотреб", напряжение выхода меньше 100mV невозможно получить, дрейф вам все испортит и т.п. Особенно понравилась тема про измерительные весы, где в итоге этот самый злосчастный дрейф был "устранен" простым нажатием кнопки калибровки перед измерением - и в итоге LM358, как усилитель, оказался не хуже другого "неширпотреба".

Все ответы я читаю достаточно внимательно, но т.к. до этого с "электричеством" не был связан, то некоторые "очевидные" фразы, по типу "сделать простейший инструментальный усилител" могу понимать неправильно, т.к. посмотрев на схему такого ОУ не смог это связать с фразой "добавить резистор". Если более внимательно в этом разобраться, то на рис.2 (из первого поста) уже и собран такой "простейший" ОУ, и резисторов в нем ровно столько, сколько вы и советуете. Да и два входа его я тоже объединял, вот только их заземлял. По вашему совету на эти входы надо добавить напряжение, и изменить Ку с 10 до 100, этот вариант я тоже проверю, но уже предвижу какой результат получится.


Я уже давно не занимался лабораторными работами, да и образование у меня лежит не в этой плоскости.
Я хочу разобраться с напряжением смещения, поэтому тема и имеет то название, которое имеет.

А какая разница, если на входе 1К, или даже 100 ом. На них он не будет особо заметен. Это раз. А два - такой же резистор можно поставить и на другой вход (1К или 100 ом). В общем, этот мегаом для входного тока потеряется на фоне входного резистора, который в 1000 или 10000 раз меньше.

Немного не понял, т.е. вы хотите сказать, что выходное напряжение ОУ линейно зависит от входного тока (при I<50uA), или что входной ток может только ограничить минимальное значение выходного напряжения, т.е. 0,7V?
Как я представляю - при входном токе, меньшим чем 50uA мы можем приблизиться довольно близко к нулю (допустим 20mV) вне зависимости от величины этого входного тока.
Тот самый резистор с выхода ОУ на землю - вроде он используется при выходном токе, т.к. без выходного тока невозможно обеспечить выходное напряжение LM358 ниже 100mV.
Если резистор с выхода ОУ на землю использовать для разряда конденсатора АЦП (либо другой емкостной нагрузки), и тем самым не превышать входной ток 50uA, то это понятно. Но только я наткнулся на статью, в которой замеряли выходной ток с АЦП при разряде конденсатора УВХ, и по замерам его величина составила единицы uA (правда там использовался АЦП не ATmega).


Возможно я задал вопрос некорректно, но из неизвестных является именно минимально допустимый ток входа. Мне надо напряжение 20mV поделить на этот минимальный ток, тем самым я найду нижнюю границу сопротивления, которое не "задавит" входной ток для нормальной работы ОУ. Х.Х. пишет про верхнюю границу в 50uA (по этому значению я определю верхнюю границу сопротивления), а какова нижняя граница входного тока?

Надо было добавить еще один резистор с неинвертирующего входа на землю, по величине равный резистору в обратной связи.
Вам уже все сказали, что не нужно разбираться с напряжением смещения этого ОУ.
Надо взять ОУ с гарантированным микровольтовым напряжением смещения. Таких много. Ведь Вы собираетесь измерять милливольты. У них также нормирован температурный дрейф этого самого злосчастного напряжения смещения. Он там тоже маленький. И временной.
А что у вас там за датчик? Электрод Кларка?

Ну так я это типичное напряжение смещения и усиляю в 10 раз - т.е. на выходе должно быть плюс минус 30mV. Но никакого напряжения смещения на выходе нет, что при входных 10,4mV, что при 153mV (эти входные напряжения я проверял как с Ку=1, так и с Ку=10). Я уже высказывал одно "глупое" предположение - что, если у данного экземпляра LM358 напряжение смещение таково, что на выходе должна получится отрицательная величина, а т.к. питание такого не предусматривает, вот я и не могу замерить это напряжение смещения. Но такой вариант, даже мне, кажется неправдаподобным, т.к. я не понимаю как именно работает LM358 "внутри".

Еще раз. Уже третий! При втекающем токе в 51 мкА - получите 0.7 вольт на выходе. Это падение от этого тока на эмиттерном повторителе выхода от 1 мкА втекающего тока. Потребитель тока на 50 мкА при этом потребляет оставшиеся 50 мкА. Это очень грубо. Без учета неидеальности токового зеркала, которое и есть тот самый потребитель. При снижении входного тока, втекающего в выход, транзистор токового зеркала входит в насыщение, и падение напряжения на нем строго определяется зависимостью падения напряжения на насыщенном биполярном транзисторе от протекания этого тока. Ни я не знаю, ни даташит не говорит, какие конкретно параметры у этого транзистора. Поэтому, повторю еще в очередной раз, принимайте этот ток за НОЛЬ, пренебрегайте им, и рассчитывайте сопротивление так, чтобы оно ЗАДАВИЛО напрочь входной ток на столько, чтобы в ОУ его втекало пренебрежимо мало, чтобы он гарантировано не создавал падений на внутреннем транзисторе.


А сколько штук разных LM358 из разных партий Вы таким образом проверили? Чтобы так смело утверждать, что ДОЛЖНЫ были увидеть все это разнообразие всех плюс минус 30-ти милливольт? Ведь вероятность того, что конкретно у Вашего экземпляра оно около-нулевое, или чем-то там скомпенсировалось само собой в почти ноль, очень даже немаленькая.


Жжоте. Как сейчас принято выражаться. Вероятность, что оно отрицательное, ровно 50%. То есть, у половины экземпляров ОУ в ваших условиях оно будет отрицательным, а у другой половины - положительным. Вы специально пропустили ответ, где я писал про распределение, про Гауссов колокол? Чукча писатель?


Вот так:

Спасибо про резистор на землю, но при простой проверке у меня этот резистор и так сидел на земле. Т.е. тот резистор на неинвертирующем входе с рис.2 на самом деле представляет из себя два параллельно соединенных резистора, по номиналам равным двум резисторам на инвертирующем входе (для уравнивания падений напряжений от токов смещения). Т.е. при закорачивании двух входов ОУ на землю, получалась та самая схема, которую вы посоветовали, но только без потенциала "смещения входов", которое вы советуете организовать с помощью потенциометра. Как я понял, при подаче потенциала на закороченные входы ОУ один из резисторов неинвертирующего входа надо посадить на землю, т.е. мы получаем дифференциальный усилитель, но у меня вопрос - будет ли такой усилитель работать при однополярном питании. Т.к. в моем понимании диф.усилитель - это сумма двух усилителей - инвертирующего и неинвертирующего, а при однополярном питании инвертирующий усилитель вроде не работает.
Да и при использовании диф. усилителя вроде строгие требования по номиналам резисторов, как бы это не повлияло на результат замера.

С устройством датчика ознакомлен плохо - в первом приближении: молекулы газа проникают через мембрану, тем самым создается ЭДС на выходе датчика. Чем выше давление газа, тем больше проникновение через мембрану, тем большее ЭДС. Термокомпенсация присутствует.


Спасибо за детальное пояснение.
Вот именно так я и понял Х.Х., что нижнего предела входного тока практически нет. Но в предыдущем посте вы написали: "Потому что при столь низких напряжениях внутренний потребитель тока уже практически не работает." И за неимением опыта я занялся "чукчеписательством", чтобы выяснить - что означает фраза "потребитель тока уже практически не работает".


Проверил только один. Возможно он вообще нерабочий, но исправно усиляет сигнал в 10 раз без влияния напряжения смещения.


Нет, ничего я не пропускал, я даже написал (тоже три раза), что непонимаю что произойдет, если напряжение смещения приводит к тому, что на выходе должно быть отрицательное напряжение, и при использовании однополярного питания мы получим ноль, а не отрицательное напряжение смещения.
Т.е. достаточно проверить LM358 - и если он выдает отрицательное напряжение смещения на выходе, то мы получим при однополярном питании ОУ, у которого нет влияния этого смещения от внешних факторов, например от температуры. И достаточно будет скомпенсировать только падение напряжений от токов смещения (токами сдвига принебрегаем) - и получим довольно точный усилитель. Но эта затея мне не нравится.

Нет конечно. Оно сразу вылезет из отрицательного небытия, как только на вход будет подано достаточное для этого входное напряжение. А на выходе получится меньше ожидаемого.


Ну, значит, Вам повезло, и Ваш экземпляр при таком питании и такой температуре имеет околонулевое смещение. Либо ток сдвига оказался такой, что при ваших резисторах скомпенсировал напряжение смещения в ноль.

Что там у Вас было реально - отсюда не видно. Если там внутри термокомпенсация, то, похоже, датчик электрохимический, аналогичный Фигаро, тогда нужно использовать усилитель с большим входным сопротивлением (и малыми входными токами). Внимательно прочитайте, что у Вас в бумажке написано.
Вот и берите адекватный монолитный инструментальный (не ОУ) усилитель.
Добавка. Кислород диффундирует через мембрану в электрохимическую ячейку. Она является генератором тока, нагруженным на резистор (500 килоом)+ последовательно термистор. С этой цепочки и снимается выходное напряжение. Поэтому оно в милливольтовом диапазоне, так как ячейка работает практически в режиме короткого замыкания. Ток пропорционален скорости диффузии. Ничего не накапливается. Поэтому шунтировать внешней цепью всю эту конструкцию нельзя.
Вот посчитаем - 10 милливольт на (грубо) 1 МОм - ток 10 нА. Значит нужно использовать усилитель с входными токами на пару порядков меньше.
Почему я и спрашивала про входной ток. (Для SM)

Вот тут я окончательно запутался. В моем понимании напряжение смещения зависит только от внутреннего дисбаланса ОУ, и входное напряжение на него никак не влияет.
Видимо придется разбираться с внутренним устройством LM358 более детально.


Вот этого я и боялся.
Ошибку от тока сдвига я прикидывал - получалась незначимая величина.
Про колокол - вы приоткрыли мне глаза, т.к. я полагал, что напряжение смещения может быть только от 2...3mV и выше, но что оно может быть околонулевым у такого "ширпотреба" даже не подозревал.
Видимо куплю горсть LM358 и займусь "проверкой".

А я тут причем? Я веду беседу безотносительно датчика. Так как, как мне кажется, это для ТС пока слишком сложно, пока он не понимает, как может быть напряжение смещения отрицательным...


Причем разных выпусков. Так как в процессе производства может получиться целая вафля микросхем с околонулевым смещением, а это не одна тысяча штук.


Так так и есть. Допустим, что при нуле на входе усилителя с КУ=10 из-за смещения на выходе должно получиться -30 mV (смещение -3 mV). Но отрицательного питания нет, и на выходе ноль. На вход теперь подаем 1 вольт, на выходе должно стать 10 вольт, а получаем 9.770 вольт - те же -30 mV.

Да, датчик скорее всего электохимический.
Бумажки на датчик нет, из интернета удалось выловить только рекомендацию производителя - нагрузка на датчик 10К (как я понимая от 10К и выше)
Скорее всего я и возьму инструментальный усилитель, но меня терзает это напряжение смещения у LM358.

Возможно я и напишу что-то не то - но я закорачивал выход датчика резистором 100К, при этом падение напряжения составило 0,1mV - я пришел к выводу, что выходное сопротивление датчика лежит в пределах 500R...1К, что в принципе коррелирует с рекомендацией производителя по нагузке.
Если подскажите как такой ток 10nA можно замерить, я попробую это сделать.


На вход я уже подал 153mV, на выходе получил в среднем 1537mV, никаких -30mV не наблюдается.
Попробую подать 340mV, возможно что нибудь и вылезет.

Подскажите что почитать, чтобы разобраться как фунциклирует этот LM358.

Зато наблюдается +7 mV - это и есть сумма влияний Uсм, Iсдв, КОСС и КОНП

Почитать - Х.Х., что и читаете. Только ВНИМАТЕЛЬНО и вникая в суть. А не поверхностно, выхватывая термины. Лучше, чем там, нигде не рассказано про сдвиги и смещения.

PS
только я бы все округлил до десятков милливольт, ибо точность прибора не позволяет реально судить о меньших значениях.

Не может быть 10 килоом. Ток получается 1 микроампер только во внешнюю цепь... А внутри на порядки больше. Это нужно очень большую площадь мембраны иметь. Такой ток измерить можно, например трансимпедансным (так это называется) усилителем. ОУ для таких целей нужно с входным током в доли нА и малым напряжением смещения (желательно), так как ток весь должен идти наружу, минуя внутреннюю нагрузку. Но пропадет термокомпенсация.

Напряжение 153mV я заводил с резистивного делителя, и это напряжение было нестабильным - подрагивало на 0,5mV. Разброс на выходе наблюдался несколько больше +7mV 1535...1545mV(но наиболее часто 1537mV), и я его отнес к нестабильному источнику напряжения.
Попробую еще Ку=100 и напругу завести с датчика, так как он намного стабильнее делителя.