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[参考译文] LPV812:偏移匹配

Guru**** 668880 points
Other Parts Discussed in Thread: LPV821, LPV811, TLV2333, LM358, OPA627
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/1046849/lpv812-offset-matching

器件型号:LPV812
主题中讨论的其他器件:LPV821LPV811TLV2333LM358OPA627

我碰巧有一个设计、在该设计中、相同的输入电压通过反相和同相放大器进行放大(实际上具有相似的增益)。

LPV811/2的失调电压自然远大于零漂移放大器(如 LPV821)的失调电压。

在我的示例中、如果两个通道之间的失调电压匹配、寄生效应会消除。

数据表记录了通道 A 和通道 B 的失调电压分布、与需要的情况非常相似。

但它并未说明偏移(或偏置电流)是相关的,我希望它们是对称的(相同的裸片、相同的温度、相同的电源、相同的共模...)。

在何种程度上可以预期非理想因素是"匹配"的?

因素10的估计值是否合理(即10%不会抵消)?

类似的参数是否适用于 TLV2333?

是否有指定了此类相关性的运算放大器(我并不关注任何地方)?

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    单个运算放大器的两个输入晶体管在裸片上彼此靠近放置、以便它们具有尽可能相同的特性。 这意味着任何差异都是由芯片上的局部变化引起的。

    输入晶体管必须靠近输入引脚、因此不同运算放大器的输入通常相隔很远。 例如、请参阅 LM358:


    (来源: zeptobars.com/en/read/TI-LM358-dual-general-purpose-opamp)

    这意味着同一裸片上两个运算放大器的输入偏移彼此之间非常独立。


    对于具有电阻器修整或 e-trim 的运算放大器、剩余的偏移取决于独立于裸片的修整机制的精度。 同样的原理也适用于斩波运算放大器。

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    Tnx、我理解这一点。

    我不是一个低级芯片设计人员、因此我不知道偏移的根本原因。

    我曾假设过程变化可能会导致这种情况。

    实际上、如果在制造过程中考虑掩模错位、可能会导致这种情况。

    但是、尽管是局部的、但对芯片另一端第二个运算放大器的影响可能仍然是相关的-相同的掩码偏差(即使是使用步进器)。

    导致偏移的影响有多局部?

    我很难想象这种狭隘的原因。

    另一方面、我可以想象偏移量的贡献与裸片相关、例如温度。

    无论如何:这一论点是明确的,它是否也是经验证的,即测量的?

    是否真的没有明显的相关性?

    在另一个线程中、我看到同一个晶圆上的变化(例如 AOL)可以下降到1%。  

    这让我感到惊讶的是、抵消应该是本地的。

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    屏蔽未对齐会以几乎相同的方式影响两个晶体管、因此不会产生太多的失调电压。

    据我所知、局部变化是由硅中的杂质以及蚀刻时使用的化学品变化引起的。 附近区域的差异较小。

    将两个输入晶体管彼此靠近放置非常重要、因为某些运算放大器对每个输入使用多个并联晶体管并交错、因此局部变化会影响每个输入的晶体管数量相似。 例如、OPA627每个输入具有八个晶体管、采用4x4模式:


    (来源: www.richis-lab.de/Opamp22.htm)

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    正如 Clemens 所说的、 同一芯 片上两个通道的偏移或 IB (在 CMOS 中)之间绝对没有相关性、因为良好布局的所有变化都是由散射的晶圆制造工艺和/或过度蚀刻引起的。   但是、屏蔽未对齐的情况并非如此、因为两个通道的偏移将沿一个方向移位(系统误差)、并导致两个通道 都具有"匹配"、远离零。 通常、所有以零为中心的规格都没有相关性、因为它们不为零的唯一原因是由用于制造 IC 的平版印刷过程的物理限制(分辨率)控制。  因此、它们本质上是随机的、因此遵循以零为中心的正态高斯分布。

    话虽如此、对于没有 IB 消除的双极输入晶体管运算放大器、两个输入(或通道)的 IB 流入 NPN 的输入端子、流出 PNP 的输入端子-在这种情况下、匹配度在10%以内(β 的双极晶体管变化) 因为在这种情况下 IB 不是以零为中心。

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    我喜欢学习、并要求让我们学习。

    遗憾的是、我无法利用相关性、但至少现在我知道这是为什么。