ZHCSU84B December 2023 – March 2024 INA500
PRODMIX
请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。
设计人员经常会对放大器的典型规格提出质疑,以便设计出更稳健的电路。由于工艺技术和制造过程存在自然差异,因此放大器的每种规格都与理想值存在一定的偏差,例如放大器的失调电压。这些偏差通常遵循高斯(钟形曲线)或正态 分布,即使电气特性 表中没有最小值或最大值规格,电路设计人员也可以利用此信息来确定其系统的限值空间。
图 7-6 展示了一个分布示例,其中 µ 或 mu 是分布的均值,而 σ 或 sigma 是系统的标准偏差。对于表现出这种分布的规格,可以预期所有器件中大约三分之二 (68.26%) 的值落在均值的一个标准差或 1σ 内(从 µ – σ 到 µ + σ)。
根据具体规格,电气特性 表中典型值 一列中列出的值会以多种不同的方式表示。根据一般经验法则,如果规格本身具有非零均值(例如增益带宽),那么典型值等于均值 (µ)。然而,如果规格本身具有接近于零(例如失调电压)的均值,那么典型值等于均值加上一个标准偏差 (µ + σ),这样才能最为准确地表示典型值。
此图表可用来计算器件中某个规格的近似概率;例如,INA500A 的典型失调电压为 700µV,因此所有 INA500A 器件中有 68.2% 的器件预计具有 –700µV 至 +700µV 的失调电压。在 4σ (±2800µV) 条件下,分布的 99.9937% 都具有小于 ±2800µV 的失调电压,这意味着总体的 0.0063% 位于这些限值之外,相当于 15,873 个器件有 1 个器件超出该限值。
在最小值或最大值列中具有值的规格由 TI 核实,超过这些限值的器件会从生产材料中剔除。例如,INA500A 系列在 25°C 条件下的最大失调电压为 ±3.5mV,尽管这相当于约 5σ(约为 350 万个器件中有 1 个器件,可能性微乎其微),但 TI 确保任何失调电压大于 ±3.5mV 的器件都会从生产材料中剔除。
对于最小值或最大值列中没有值的规格,可考虑为应用选择 1σ 值的足够限值空间,并使用此值进行最坏情况下的设计。6σ 值相当于约 5 亿个器件中有 1 个器件,发生的可能性微乎其微,可以作为一个宽限值空间选项来设计系统。典型特性 部分显示了失调电压、温漂、CMRR 和增益误差等一些重要规格的直方图。
在存在增益误差的情况下,INA500 系列不根据最终测试,而是基于电气特性 表中所述的特性表征指定最大值。图 6-10 中提到的相应分布的均值为 0.01%,Σ 为 0.003%。因此,增益误差的均值加 6σ 值可计算为 ~0.03%。当针对具有 6σ 保护带的系统条件进行设计时,该方法和值可用于估计最坏的可能增益误差。
然而,随着时间推移,工艺差异和调整会改变典型的均值和标准偏差,除非最小值或最大值规格列中给出了根据最终测试指定的值,否则 TI 无法保证器件的性能。因此,电气特性 表中的最大增益误差规格在 6σ 保护带之外放宽至 ±0.05%。