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[参考译文] OPA391：精度

admin
Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA391, OPA325, OPA387, OPA388, OPA369
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1063453/opa391-accuracy

器件型号：OPA391
主题中讨论的其他器件： OPA325、 OPA387、 OPA388、 OPA369

OPA391DCKR 有问题。 简单地用作电压跟随器、我们有时会得到(分散在多个图形上)这样的特征曲线：  

该电路的供电电压为 VCC=2.5V。 我已经断开了所有其他连接的电路部件。 (特性曲线的最后一个测量点不准确、因为2.5V 时基准电压传感器的电压与工作电压不完全匹配)。

测量是在输出端使用 Fluke 8846A 进行的、基准电压发送器是 Krohn-Hite 523。 没有 OPV 的测量设置的最大偏差为40µV μ V (是的、器件不再是新校准的)。

数据表中概述了电压偏差与输入电压之间的基本过程、但未在这种程度上列出。 超过1mV 的偏差是我们在此应用中的一项 KO 标准。 之所以选择 OPV、是因为数据表指定了整个温度范围内的+/- 600µV。

您如何解释此测量？

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    Hanno、

    我不清楚您在上图中显示的内容。  水平轴是否表示输入共模电压(VCM)和垂直轴输入电压偏移(Vos)？

    如果是这种情况、您可以在下面的 OPA391数据表中看到、低偏移电压仅适用于 VCM<(V+)-1.5V (CMRR=delta_VCM/delta_Vos)、且 VCM 接近正电源轨(Vcc=2.5V 时 VCM>1V)、偏移可能在 mV 范围内(69dB)。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    您可以在此图中更好地看到输入交叉网络-看起来比电源低大约0.7V 输入级切换并提供更高的失调电压-如果您使用2.5V 电源、 然后、在您显示的跟随器中、大约1.8V 的电压是肯定的、偏移应该会爆炸。 您的数据显示低于电源大约0.9V、但您得到了这样的想法。  

    对于没有内部电荷泵的 RR 输入而言非常正常、如果您想远离此情况、请寻找一个"零过载"输入 RRI 器件-这些器件本质上具有一个电源电荷泵、可为非等效输入级提供更高的电源、以避免这种交叉效应、  

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    您好！

    我是这背后的客户。 是的、x 轴是 VCM、y 轴是 Vos。

    虽然您是正确的、但69dB 有力地表明低偏移 仅适用于 VCM>1V (Vcc=2.5V)、我对扩展感到惊讶。 在下表中、Vcc-0.3V Vcc=5V 时的偏移"仅"0.75V、因此我假设在较低的电源电压下它不会比这个高很多。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    尊敬的 Andreas：

    承认、有时读取失调电压规格有点棘手。 我了解到共模抑制比规格也非常重要、因此我阅读了 OPA391的数据表、其中输入电压应与正电源电压保持1.5V 的距离。

    一种补救方法是为 OPA391提供增益、并在 OPA391的输入端放置一个输入分压器、使总增益为1、正如我们数十年前在没有可用的输入轨到轨运算放大器时所解决的那样。 另一种补救方法是将零交叉运算放大器与为输入级供电的内部电荷泵结合使用。

    Kai

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    根据 OPA391数据表、低输入失调电压 Vos 仅适用于 Vcc=2.5V 时的 VCM<1V (不适用于 VCM>1V)；但是、正确的是、当 Vcm 低于正电源轨0.3V (Vcc=2.5V 时为2.2V)时、Vos 仍 应处于 mV 范围(直流稳态)而不是电压-请参阅下文。  

    因此、在工作中必须有其他东西、我的第一个问题是 VCM 扫描的速度有多快？  如果您缓慢地(以秒为单位)执行此操作、您应该只能看到0.1V <Vcm<1V and Vos<1mV for 1V<Vcm<2.4V; 下的 Vos 变化、以几十 uV 为单位  由于线性输出电压范围仅在两个电源轨的100mV 范围内扩展(请参阅 AOL 条件)、因此在 Vcc=2.5V 时、Vcm <0.1V 和 Vcm >2.4V、Vos 将以数十 mV 为单位。

    但是、如果您的扫描速度快[在几十微秒内]、OPA391无法 快速抑制共模输入电压的足够变化、从而导致非常高的 Vos -请参阅下文。  此外、该器  件将无法在两个互补输入对之间足够快地切换(Vcc=2.5V 时、VCM=~1.8V 左右)、从而导致图形上显示的可怕的非线性。 BTW、下面的仿真不会对两个差分对之间切换引起的非线性进行建模。  

    话虽如此、如果您的扫描基本上是直流的、那么非线性的另一个可能原因可能是 OPA391输出的电阻和/或无功负载( 您在原理图上没有显示任何负载)。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    你好！

    感谢您深入了解我的问题。

    这里非常清楚：没有"扫描"。 我使用精确的直流电压源(如第一个博文中所述)、并在测量之前将电压保持至少半秒。 我可以在不使用 LabView 的情况下以直流状态再现第一张图中显示的值。 因此、在大约1.8V 的 VCM 上有一个高达2.5mV (2500µV μ V)的偏移电压(单极电源电压为2.5V)。 这不是单个运算放大器、在我的测试中、10个运算放大器中有7个显示偏移超过+/- 1mV、当然始终高于 VCM=1V。

    关于您的最后一个问题： 正如我在上面说过的、 "我已经断开了所有其他连接的电路部件"。 这意味着只有所述的 Fluke 8846A 负载(不是处于高阻态模式、但10MOhms 不应成为问题)。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    是的、在 P 和 N 通道输入差分对之间的转换过程中、OPA391偏移可能会达到+/-2.5mV、具体如下图所示。

    但是、OPA391数据表中没有任何内容会在 VCM =(V+)-0.7V 时声称偏移小于1mV -请参阅下文。

    如果您需要没有 VCM 转换的器件、则应使用零交叉器件、如 OPA325 -请参阅下文。

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    TI__Guru**** 2386620 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我认为这对开发人员来说是误导、在转换期间、偏移可能会达到高峰、而数据表中没有提到。

    但仍然：您将 Vos 标记为"VCM=(V+)-0.3V"、这会导致最大值为750µV μ V。 我在该点测量2.3mV！ 因此、对于我来说、运算放大器在该特定点超出规格。 当然、它是为 Vs=5.0定义的。 但是、如果 vs=2.5V 存在如此大的差异、则必须在数据表的某个位置提及。 开发人员应如何这样工作？

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    噢、谢谢、我知道 OPA325。 但出于某些原因、我不会详细介绍公共平台、我们无法在这里使用它。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    我同意、在低电源电压下显示更高的最大偏移、可以更好地处理接近正电源轨的 VCM 的 OPA391最大偏移电压。  如果您无法使用 OPA325、也许您可以使用微功耗 OPA369、零漂移 OPA387或零交叉、零漂移 OPA388。