ZHCAAT9 August   2020 OPA1656 , OPA210 , OPA2210 , OPA2320 , OPA2320-Q1 , OPA320 , OPA320-Q1

 

  1.   商标
  2. 引言
  3. 电压失调
  4. 带宽
  5. 级联放大器带宽
  6. 级联放大器失调电压
  7. 多级放大器
  8. 失调电压的正态分布
  9. 噪声注意事项
  10. 总结
  11. 10资源
    1. 10.1 TI 推荐器件
    2. 10.2 TI 精密实验室培训视频
    3. 10.3 TI 推荐资源

失调电压的正态分布

在实际中,运算放大器的 Vosi 并不总是数据表中给出的典型值。实际值属于被限制在器件规格最小值/最大值之间的高斯分布的一部分。图 7-1 所示为从大量 OPA2210 单元采样的失调电压的高斯分布。

GUID-20200803-CA0I-VZMB-XHGL-LMQLNXGS7C1M-low.gif图 7-1 失调电压产生分布图: OPA2210

表 7-1 所示,运算放大器的 Vosi 可能具有正极性或负极性。这意味着不同级的失调电压可能会合并(相同极性)或抵消(相反极性)。

为了了解这些分布的影响,我们对两级放大器电路(第一级使用 OPA2210,第二级使用 OPA1656)的四种不同增益实现方案进行了 Monte Carlo 分析。OPA1656 是一款低噪声、低失真的精密放大器,针对通常不需要直流精度的高性能音频应用进行了优化。OPA1656 的典型 Vosi 在 500µV 时仍然非常良好,但明显高于 OPA2210 出色的 5µV 规格。

对四种增益实现方案中的每一种都执行了 Monte Carlo 仿真的一万次迭代。当跨级应用不同的增益量时,这四种设计凸显了失调电压和带宽的差异。每种设计的总增益为 1000V/V。Monte Carlo 仿真的结果如表 7-1 所示。

表 7-1 四种不同增益实现方案中 10,000 个两级放大器的 Monte Carlo 分析

设计 1

设计 2

设计 3

设计 4

GA1 (V/V)

OPA2210

200

50

31.6

10

GA2 (V/V)

OPA1656

5

20

31.6

100

平均失调电压 (µV)

-0.08

-0.11

-0.12

-0.23

标准偏差(µV)

5.15

7.01

9.23

25.06

最小失调电压 (µV)

-19.03

-25.44

-32.68

-90.06

最大失调电压 (µV)

21.53

27.05

31.96

91.54

带宽 (Hz)

91k

374k

580k

530k

分析的标准偏差与使用典型失调电压值的直流仿真结果相当。然而,由于概率分布,始终有必要考虑在多级放大器的大规模生产中可能出现的最大/最小失调电压。