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

寄生热电偶

只要两个不同的金属连接在一起,就会形成热电偶。热电偶会产生与温度成正比的较小直流电压。寄生热电偶是两种不同金属的意外连接点,可能会引入误差。印刷电路板包含数百个寄生热电偶。例如,表面贴装电阻器通常具有镀锡镍末端电容器。该末端电容器焊接在铜引线上。带有镍锡末端电容器的铜连接点形成了一个热电偶。在该简单的元件中,末端电容器与薄膜电阻器接触的地方可能还存在其他热电偶(请参阅图 3-11)。大多数 PCB 设计都具有几百甚至几千个类似的元件。对于精密直流电路而言,数百个寄生热电偶的存在似乎是一个严重的精度问题,但这通常不是一个重大问题,因为当 PCB 温度均匀时,热电偶电压会相互抵消。因此,寄生热电偶效应只在 PCB 上具有温度梯度的精密直流系统中才是需要考虑的问题。这种梯度可能是由于 PCB 局部区域的高功率耗散或邻近热源未均匀施加到 PCB 所致。

OPA206 显示了不同金属连接点的电阻器上的机械连接图 3-11 显示了不同金属连接点的电阻器上的机械连接

图 3-12图 3-13 展示了一个具有垂直和水平温度梯度的水平建模电阻器。对于垂直温度梯度,各个寄生热电偶处于相同的温度,因此连接点电压相互抵消 (Verror = 0V)。相反,在水平温度梯度下,两个连接点不再处于同一温度,因此误差不会完全抵消 (Verror = 20µV)。

OPA206 具有垂直温度梯度的水平安装电阻器图 3-12 具有垂直温度梯度的水平安装电阻器
OPA206 具有水平温度梯度的垂直安装电阻器图 3-13 具有水平温度梯度的垂直安装电阻器

图 3-14图 3-15 展示了低热电动势电阻器布局。该布局可用于具有较大温度梯度的精密直流应用,以更大限度地减小寄生热电偶效应。该双电阻器串联布局可以替代图 3-12图 3-15 中显示的单个电阻器。图 3-14 显示,在垂直温度梯度下,两个电阻器各自产生相等的误差电压,但两个误差电压相互抵消 (Verror = +10µV - 10µV = 0V)。图 3-15 显示,在水平温度梯度下,两个电阻器的温度各不相同,但每个电阻器的温度都是恒定的。也就是说,左侧电阻器的温度约为 65°C,右侧电阻器的温度约为 75°C。此处的重点是,每个电阻器的温度是均匀的,因此该电阻器上的各个热电偶会相互抵消,净误差为 0V。

OPA206 具有垂直温度梯度的双电阻器低热电动势布局图 3-14 具有垂直温度梯度的双电阻器低热电动势布局
OPA206 具有水平温度梯度的双电阻器低热电动势布局图 3-15 具有水平温度梯度的双电阻器低热电动势布局