差动放大器IC的CMRR如何随时间变化?


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在设计精密模拟电路时,经常会遇到一些零件,这些零件似乎对我的目的来说不够准确,但是数据表中并未指定关键参数随时间的变化方式。

现在,我正在查看差动放大器(例如INA157)的数据手册,而CMRR看起来比使用负担得起的匹配电阻分压器(例如MAX5490要好。但是,电阻比会随着时间而漂移,这会降低CMRR。

电阻分压器通常会为比率的漂移提供一个典型值,因此我可以估计电路无需重新校准即可运行多长时间。但是,虽然我看到的一些差动放大器指定了随时间的输入失调漂移,但我还没有看到它指定CMRR或随时间变化的电阻比的变化。

我假设参数不会随时间推移而超出初始限制,这似乎是正确的,例如对于许多运算放大器的失调电压,但另一方面,我记得看到有0.1%的电阻指定在几千小时内漂移小于2%(或类似幅度的东西)。

现在我想知道:是否有一些经验法则来估算CMRR(或没有老化规范的类似参数)将如何发展?我是否可以假定即使使用了几年,它仍将保持在“最低”规格之上?如果不是,数据表规格实际上可以使用几个小时?


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尽管差动放大器中的电阻值会随时间漂移,但它们的构造使得它们都将以相似的方式变化,因此CMRR不会因为电阻变化而变化。
Scott Seidman 2014年

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匹配网络中的电阻器也以这种方式构造,并且它们的比率确实会漂移(尽管很慢),因为电阻器老化的方式并不完全相同。例如,MAX5490匹配的电阻分压器规定70°C下2000小时典型的比率变化为0.03%。这似乎很小,但是较高的CMRR需要非常精确的匹配。例如,80dB的CMRR要求两个电阻分压器的比率匹配在0.02%之内。
Medo42 2014年

您问过制造商了吗?我当然不知道答案。但是我想企业中确实有一些知道的人,他们可能为国家,线性,TI,Maxim或其他公司工作。对我遗漏的任何人都没有冒犯。
mkeith 2014年

@mkeith还没有。我将尝试发送一封电子邮件给Analog,因为它们现在制作的是我确定的IC,当我得到答复时,我会报告/。
Medo42 2014年

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我现在在ADI公司工程师专区重新发布了我的问题:ez.analog.com/message/168215
Medo42

Answers:


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如果数据表中没有显示特定值对某个值的误差的具体贡献,那么您必须假定该值的最小/最大范围内已经考虑了误差的影响。

在您的示例中,数据表没有显示CMRR随时间的漂移。因此,您可以假定在最小CMRR规范中已经考虑了这种漂移。这并不意味着CMRR不会随时间,温度,月相或您吃早餐的时间而漂移,但在所有有效条件下都不会低于指定的最小值。

将电路设计为能够承受最小CMRR,并且一切都应该可以。在大多数情况下,您会得到超越,但是您不能依靠它。

请注意,这也意味着无法对首次开机时发现的初始条件进行校准。实际上,这会使最坏的情况变得更糟,因为这将增加误差值的偏移量。例如,假设参数保证为95到105,标称值为100。这意味着该设备随时可能由于任何原因在95到105之间漂移。如果在执行校准时恰好在105处,则通过将外部电路减去5,当该设备漂移到95时将得到90。 。

为了保证校准,必须将校准的参数分为初始精度和长期漂移分量。如果未以这种方式指定您要使用的设备,请与制造商联系以查看是否有更多可用的详细信息,或使用其他零件。


我发现这些规格的解释令人惊讶。我一直认为,如果制造商对其组件进行了长期测试,他们会在数据表中提及它-如果没有这些,他们将如何做出长期承诺?我敢肯定,您有支持该主张的经验,但是您能指出我的一些教科书/制造商声明吗?
Medo42 2014年

@Med:您正试图在数据表中阅读太多内容。您只能保证它说的是您可以保证的。试图猜测还有什么可以逃脱的,这会给您带来麻烦。制造商通常比他们在数据表中了解的更多。如果您认为设备可能具有未指定的其他特征,请与公司的应用工程师联系。
Olin Lathrop 2014年

我不确定如何理解。您似乎在回答和评论中有两个相反的观点-首先,如果数据表中未指定长期漂移,则建议我可以依靠最小值/最大值来保持长期,然后您说我不应该不要依赖数据表中未指定的内容。哪有
Medo42 2014年

@Med:除非您从制造商那里获得其他信息,否则您只能依靠数据表中指定的内容。然而,如果未另外指定的漂移,则长期范围的值在数据表中指定。如果没有提及某个值仅在一段时间内有效,那么您可以假定该值在零件的整个生命周期内都适用,前提是始终遵守绝对最大限制。
Olin Lathrop 2014年

好的,感谢您的澄清和回答。我只想问一下您是否可以提供一个来源来确认您的答案(即除非另有说明,否则最小/最大规格中包括长期漂移),因为我一直认为最小/最大规格仅给您初始精度。因此,我对数据表的阅读少于您,因此您的评论感到惊讶。
Medo42 2014年
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