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[参考译文] OPA2673：OPA2673同相输入偏置电流漂移

admin
Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2673
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/704671/opa2673-opa2673-non-inverting-input-bias-current-shift

器件型号：OPA2673

我们最近通过公路运输从比利时向西班牙运送了超过250种产品、包括 OPA2673 (巴塞罗那、随后又运往23个不同的工厂)。 一旦到达所有工厂、90%的产品的性能都下降了。 经过分析、我们发现这种下降是由于同相输入上的偏置电流急剧增加所致： 虽然我们通常测量几微安(与数据表一致)、但我们现在测量了几十微安、其中一些器件在25°C 时的测量值高达55微安、而规格显示的最大值为25微安。 我们不知道是什么导致了输入偏置电流的这种变化。 所有单位都适当地以防静电袋包装。 一些设备留在我们的比利时仓库中、不受影响。 是否有人想知道在几个月的时间里会导致这种偏见转变？

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    TI__Guru**** 2382630 points
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    尊敬的 Koen：

    这些产品在运输过程中是否承受任何类型的机械/电气应力？ 如果 OPA2673器件承受某种形式的机械/电气应力、则可以移动直流参数。

    此外、偏置电流的急剧增加仅在同相输入端出现、在反相输入端也会出现？ 您是否可以测量 OPA2673的电源电流以及查看其是否超出限制？

    我不确定这些器件是否已焊接、但您可以附加 OPA2673原理图以帮助进一步调试可能会更好。

    此致、
    Rohit

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    TI__Guru**** 2382630 points
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    您好、Rohit、

    非常感谢您的快速回复。

    在损坏的器件上、在同相输入端测得的电流几乎等于反相输入端(~60µA)上的电流。 电源电流很难测量、但在测量封装顶部的温度时、测量的温度相对于 PCB 温度上升为3.5°C。 这与未损坏的器件一致、因此电源电流应相似。

    OPA2673焊接到 PCB 上、PCB 尺寸约为220 x 60mm、其本身安装在散热器的顶部。 因此、机械应力不太可能出现。 由于运输过程中机组从未通电、因此也不太可能出现电气应力。 已附上电路原理图以供您参考。

    我们还在考虑辐射(X 射线、γ 射线、β)。 但是、返回的单位显示辐射水平没有增加。

    此致、

    Koen

    e2e.ti.com/.../OPA2673-Schematics.pdf

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    TI__Guru**** 2382630 points
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    尊敬的 Koen：

    查看 OPA2673原理图、在单个10V 电源上、同相输入偏置为2.5 - 3V 直流电压、这似乎非常接近负电源轨或 GND。 数据表指定了在室温为25'C 的同相输入下任一电源的+/- 2.5V 余量。 那么、您是否确保这个2.5V - 3V 偏置电压不会漂移至小于2.5V、或者不会漂移至2V？ 此外、您是否曾尝试将此偏置电压增加到5V 直流电压或1/2 Vs、并看到性能有任何改善？

    当您提到90%的产品表现出性能下降时、输入偏置电流的增加实际上会影响哪个参数？ 您是否注意到输出端出现任何失真输出波形或振荡？

    我还注意到、您电路中的 R3和 R4、或者基本上是反馈电阻器(RF)设置得太低、这可能会导致一些频率响应峰值并影响电路的稳定性。 因此、您是否可以使 R3和 R4为511欧姆、并同样地将 R5更改为340欧姆、以查看性能是否得到改善。

    此致、
    Rohit
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    TI__Guru**** 2382630 points
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    您好、Rohit、

    感谢您的回答。

    可能对实际应用有更多的解释：OPA2673实际上用作前置放大器并驱动 MOSFET 晶体管对的栅极、同时提供晶体管的偏置栅极电压。 这就是需要2.5-3VDC 电压的原因。 因此、不可能任意增大此电压、因为这会将晶体管设置为另一个工作点、而这不是我们想要的。

    问题是、由于同相输入端的偏置电流增加、R25和 R28上的压降变得过高(高达0.5V)、这会导致晶体管运行点大幅下降。

    我们没有观察到任何振荡或更高的失真水平。

    目前、我们正在实施一种解决方案、其中我们调节 VB 以补偿压降。 但是、不能保证这是一个稳定的解决方案、因为我们不知道为什么 OPA2673输入偏置电流增加了。 在本次活动中、我们看到大约三分之一的单元需要 VB 电压显著升高(300mV 或更高)、而大约50%需要小于100mV 的增加。 具有或多或少 VB 补偿的单元似乎在交付的产品之间随机分布。

    我将测试您增加 R3和 R4的建议、但我想这对同相输入偏置电流没有影响。

    此致、

    Koen

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    TI__Guru**** 2382630 points
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    尊敬的 Koen：

    您能否添加一个较小的负电源电压？ 最终由电荷泵制成？

    Kai
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    TI__Guru**** 2382630 points
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    尊敬的 Koen：

    您一定可以尝试看到、将 R25和 R28从9.1k 减小到1k 或2k、并查看这些电阻器上的压降是否减小。 我不确定这些电阻器是否有任何原因处于 k 欧姆范围内、因为同相输入阻抗为~1.5 Mohms。 如果这有助于降低压降、则应该可以将这些电阻器进一步降低到1k 以下。

    您还可以通过稍微将负电源偏移到 GND 以下来扩展负输入电压余量、如 Kai 所述。 但是、鉴于您已经构建了电路板、我不确定这是否可行。

    此致、
    Rohit
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    TI__Guru**** 2382630 points
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    您好、Rohit、

    我希望你能做得好。

    本周、我们在实验室中设置了一些与西班牙条件类似的单元、以尝试模拟问题。
    我们从仓库中取走了四个新装置、并将它们在实验室中观察、同时它们只是通电。
    结果是一周后、一个模块的偏置电流显著增加：38微安、而另外三个模块的偏置电流仅为几微安、这与最初所有四个模块的情况相同。
    在几天内、OPA2673同相输入偏置电流仅在加电时才会超过公布的限值。
    这证实了我们在西班牙看到的行为。 因此、我们可以排除因商品发货后的运输、存储和处理而导致的任何原因。
    我们在初始测试期间无法观察到这一点、因为设备仅通电几个小时。
    当我们现在测量几年前生产并长时间通电的几个单元时、我们不会测量增加的输入偏置电流。
    因此、我们开始怀疑 OPA2673组件批次有问题、或者电路板组装过程中处理不当。 我们联系了我们的合同制造商进行了澄清。
    使用的所有 OPA2673器件均来自单个生产批次：标识号201731MYWG。
    有了这些新信息、您能想到可能是什么原因。 您以前是否经历过这种行为？ 您是否对此批次中的组件有其他问题？
    如果我们向您发送一些损坏的器件供您分析、是否有用？

    此致、
    Koen Verdijck。

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    尊敬的 Koen：

    感谢生产批次识别号、让我看看我是否能找到表明任何异常的测试结果。

    您可能已经知道、TI 的政策是在发货前始终测试生产器件。 如果您查看 OPA2673数据表中的电气特性表、则测试级别 A 表示在25'C 下经过100%测试、同相输入偏置电流当然归类为测试级别 A。因此、 我不确定是否可以在同相输入偏置(IB+)电流超出+/-25uA 测试限制的情况下找到 OPA2673测试数据。

    对于退回损坏的器件、您是否可以通过当地的 TI FAE (如果器件是直接从 TI 购买的)或通过经销商(如果器件是从经销商处购买的)进行退货？ 我认为这只是为了确保安全处理和正确的受损装置通信通道。 一旦我们有了这些部件、就可以确定故障的确切根本原因。

    此致、
    Rohit
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    尊敬的 Koen：

    我不认为芯片坏了。 我认为它与共模输入电压有关。 数据表中指定的输入偏置电流共模输入电压为0V、处于+/-6V 电源的中间。 转换到您的应用中、这将是5V 的共模输入电压。 但您的共模输入电压仅为2.5...3V。 这可能会导致不同的输入偏置电流。

    Kai
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    Rohit 和 Kai、您好！

    非常感谢您的宝贵意见。

    我们非常想知道导致同相输入偏置电流随时间变化的根本原因。

    我们与我们的合同制造商联系、他们将通过正常供应链发回一些器件以供进一步调查。

    我会随时向您发布有关结果的信息。

    此致、

    Koen。