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