ZHCAEO4 November   2024 OPA186 , OPA206 , OPA210 , OPA2210 , OPA328 , OPA391 , OPA928

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1输入失调电压 (VOS) 定义
    1. 1.1 输入失调电压漂移 (dVOS/dT) 定义
    2. 1.2 放大器内部的 VOS 和 VOS 温度漂移
    3. 1.3 通过激光修整调节性能
    4. 1.4 通过封装修整 (e-Trim™) 调节性能
  5. 2输入偏置电流 (IB) 定义
    1. 2.1 放大器内部的输入偏置电流 (IB) 和 IB 温度漂移
    2. 2.2 根据 IB 推导 VOS
    3. 2.3 内部偏置电流消除
    4. 2.4 超 β 输入晶体管
  6. 3影响失调电压的其他因素
    1. 3.1 有限开环增益 (AOL)
    2. 3.2 共模抑制比 (CMRR)
    3. 3.3 电源抑制比 (PSRR)
    4. 3.4 AOL、CMRR 和 PSRR 随频率的变化
    5. 3.5 电磁干扰抑制比 (EMIRR)
    6. 3.6 机械应力引起的失调电压变化
    7. 3.7 寄生热电偶
    8. 3.8 焊剂残留物和清洁度
  7. 4可更大限度地减小 VOS 和 VOS 漂移的零漂移放大器
  8. 5VOS、IB 和增益误差校准
  9. 6参考资料
  10. 7修订历史记录

共模抑制比 (CMRR)

运算放大器的共模抑制比 (CMRR) 定义为 VOS 变化与运算放大器共模电压变化之间的关系。对于理想运算放大器,共模信号不影响 VOS(即 CMRR 为无穷大)。然而,对于实际运算放大器,CMRR 的范围为 60dB 至 170dB。CMRR 的计算公式为 CMRR = ΔVCM/ΔVOS 或 20log(ΔVCM/ΔVOS)(以分贝为单位)。

图 3-3 展示了增益为 1V/V 的差分放大器,其中输入连接在一起以强制差分输入电压为零。电压源 (VIN) 从 -24V 摆动至 +24V,这使共模电压 (VCM) 从 -12V 摆动至 +12V。由于差分输入为 0V (1/2 Vs),输出保持为接近零伏。有限的 AOL 不影响失调电压(请参阅节 3.1)。因此,影响失调电压变化的主要因素是共模电压的变化。

表 3-1 展示了 OPA210 示例的规格。根据规格,您可以预计典型失调电压为 ±5µV。请注意,表顶部列出的测试条件表明这些参数均假设 VCM = VOUT = 1/2 Vs。然而,共模电压范围为 -12V 至 +12V,输出电压为 0V。针对 VCM 电压 24V 变化的计算表明,失调电压相应发生 2.4µV 变化(请参阅计算 方程式 31)。在该示例中,仿真的失调电压变化 3.85µV (CMRR = 136dB) 与计算的变化 2.4µV (CMRR = 140dB) 相比效果良好。在仿真中,请注意,当 VCM = 0V 时,VOS = 5µV,这是您根据测试条件预期的结果。

方程式 31. ΔVOS=ΔVCMCMRR(lin)=24V10140/20=2.4 μV
OPA206 由于 OPA210 差分放大器配置上的 CMRR 而产生的 VOS 变化图 3-3 由于 OPA210 差分放大器配置上的 CMRR 而产生的 VOS 变化
OPA206 差分放大器配置的仿真 Vos 和输出摆幅图 3-4 差分放大器配置的仿真 Vos 和输出摆幅

在许多情况下,开环增益和共模抑制的效果会结合在一起,就像单位增益缓冲器(G = 1 的跟随器)的情况一样。从计算角度来看,这两项计算可以分别进行,然后将结果合并。仿真对两种影响都进行了建模,输出反映了器件的典型操作。在该示例中,模型显示由于 AOL 而导致的 VOS 斜率为负,而 VOS 相对于 Vcm 的斜率为正。通常,VOS 相对于 VCM 的斜率可以为正,也可以为负,但由于 AOL 而导致的 VOS 始终具有负斜率。因此,在该示例中,这两种影响是相互减去的。

方程式 32. ΔVOS(total calculated)=ΔVCMCMRR(lin) - ΔVOUTAOL(lin)=24V10140/20 - 24V10132/20=-3.63μV
方程式 33. ΔVOS(total simulated)=ΔVOS(CMRR) - ΔVOS(AOL)=3.85μV - 7.59μV=-3.74μV
OPA206 AOL 和 VCM 对 VOS 的综合影响图 3-5 AOL 和 VCM 对 VOS 的综合影响