NEST191 November 2025 INA600
我們以 CMRR 與偏移電壓誤差作為指標,用以評估各電路在不同溫度下的相對表現。針對每個裝置,我們將一個精密源測量單元連接至差動放大器的兩個輸入接腳,並使用一支經校正的 8.5 位元數位萬用表來測量偏移電壓的變化。我們將所有測試重複執行五次,取平均掃描,以取得更精準的裝置性能表現,並將裝置設定為對共模電壓進行從 -35V 至 35V 的掃描,同時採用 ±18V 的分離式供電組態。我們使用烘箱執行過熱測試,並設定足夠的恆溫時間,以確保測試板上的溫度均勻一致。
在將差動電壓施加於裝置輸入端,同時將共模電壓維持在中間供電電壓的條件下,可同時測試增益誤差與增益誤差漂移。將每個裝置依其對應的輸入範圍進行掃描,可使輸出電壓範圍落在 –10V 至 +10V 之間,藉此將實際的斜率與理想斜率進行比較,進而評估增益誤差的百分比。
表 1 比較了離散式差動放大器與兩款 TI 整合式差動放大器在不同操作溫度下的 CMRR 與偏移電壓表現。
| 離散式 DA | INA600 | INA597 | ||||
| 溫度 (°C) | CMRR (dB) | 偏移 (µV) | CMRR (dB) | 偏移 (µV) | CMRR (dB) | 偏移 (µV) |
| 125 | 73.06 | -237.88 | 98.33 | 801.82 | 102.66 | -26.12 |
| 85 | 71.89 | -285.95 | 100.12 | 661.56 | 103.70 | -10.22 |
| 25 | 70.35 | -221.42 | 101.63 | 582.19 | 100.33 | -3.24 |
| -40 | 73.26 | -206.95 | 106.82 | 500.60 | 105.97 | 13.4 |
表 2 比較了相同的離散式差動放大器與整合式差動放大器在不同操作溫度下的增益誤差與漂移表現。
| 離散式 DA | INA600 | INA597 | ||||
| 溫度 (°C) | 增益誤差 (%) | 增益誤差漂移 | 增益誤差 (%) | 增益誤差漂移 | 增益誤差 (%) | 增益誤差漂移 |
| 125 | 0.14806 | -237.88 | 98.33 | 801.82 | 102.66 | -26.12 |
| 85 | 71.89 | -285.95 | 100.12 | 661.56 | 103.70 | -10.22 |
| 25 | 70.35 | -221.42 | 101.63 | 582.19 | 100.33 | -3.24 |
| -40 | 73.26 | -206.95 | 106.82 | 500.60 | 105.97 | 13.4 |
如同預期,與離散式差動放大器相比,整合式差動放大器在實現高 CMRR、低增益誤差和低增益誤差漂移方面表現卓越。雖然離散式差動放大器的偏移電壓表現優於其中一款整合式差動放大器,但此差異可透過軟體校正來加以補償。
圖 5 顯示了三種差動放大器版本的簡化佈局,並比較了各方案的尺寸。為了便於比較,我們採用了最小尺寸的裝置封裝,並搭配使用 0402 封裝的電阻器與電容器。
圖 5 尺寸比較