CMRR của IC khuếch đại khác nhau thay đổi theo thời gian như thế nào?


11

Khi thiết kế các mạch tương tự chính xác, tôi thường bắt gặp các phần dường như đủ chính xác cho mục đích của mình, nhưng trong đó biểu dữ liệu không chỉ định cách các tham số chính sẽ thay đổi theo thời gian.

Ngay bây giờ, tôi đang xem các bảng dữ liệu cho các bộ khuếch đại khác nhau (ví dụ INA157 ) và CMRR trông tốt hơn những gì tôi sẽ đạt được bằng cách sử dụng các bộ chia điện trở phù hợp giá cả phải chăng (ví dụ MAX5490 ). Tuy nhiên, các tỷ số điện trở sẽ trôi theo thời gian, điều này sẽ làm giảm CMRR.

Bộ chia điện trở thường đưa ra một giá trị điển hình cho tỷ lệ trôi này, vì vậy tôi có thể ước tính thời gian mạch của tôi có thể đi mà không cần hiệu chuẩn lại. Tuy nhiên, trong khi một số bộ khuếch đại khác biệt mà tôi thấy chỉ định độ lệch đầu vào trôi theo thời gian, tôi chưa thấy một bộ nào xác định sự thay đổi trong CMRR hoặc tỷ lệ điện trở phù hợp theo thời gian.

Tôi cho rằng các tham số sẽ không vượt quá giới hạn ban đầu theo thời gian và điều này có vẻ đúng, ví dụ như đối với điện áp bù của nhiều ampe kế, nhưng mặt khác, tôi nhớ rằng chỉ nhìn thấy 0,1% điện trở được chỉ định để trôi ít hơn 2% (hoặc một cái gì đó dọc theo cường độ đó) trong vòng vài nghìn giờ.

Bây giờ tôi đang tự hỏi: Có một số quy tắc để ước tính CMRR (hoặc các tham số tương tự không có thông số kỹ thuật lão hóa) sẽ phát triển như thế nào không? Tôi có thể cho rằng nó sẽ vẫn ở trên mức đặc tả "tối thiểu" ngay cả sau một số năm sử dụng không? Nếu không, trong bao nhiêu giờ sử dụng, đặc tả datasheet thực sự vẫn còn hiệu lực?


1
Mặc dù các giá trị điện trở trong các bộ khuếch đại khác nhau sẽ trôi theo thời gian, chúng được chế tạo sao cho tất cả chúng sẽ thay đổi theo kiểu tương tự, vì vậy CMRR không nên thay đổi do thay đổi điện trở.
Scott Seidman

2
Các điện trở trong các mạng phù hợp cũng được xây dựng theo cách này, và tỷ lệ của họ làm trôi dạt (mặc dù chậm), kể từ khi điện trở không già đi một cách chính xác theo cùng một cách. Ví dụ, bộ chia điện trở phù hợp MAX5490 chỉ định thay đổi tỷ lệ 0,03% điển hình trong hơn 2000 giờ ở 70 ° C. Điều đó có vẻ rất nhỏ, nhưng CMRR cao đòi hỏi kết hợp rất chính xác. Ví dụ, CMRR là 80dB yêu cầu tỷ lệ của hai bộ chia điện trở được khớp trong vòng 0,02%.
Medo42

Bạn đã hỏi nhà sản xuất chưa? Tôi chắc chắn không biết câu trả lời. Nhưng tôi tưởng tượng có những người trong doanh nghiệp biết, và họ có thể làm việc cho quốc gia, tuyến tính, TI, Maxim hoặc bất cứ điều gì. Không xúc phạm đến bất cứ ai tôi bỏ ra ngoài.
mkeith 16/12/14

@mkeith Chưa. Tôi sẽ thử gửi một email đến Analog, vì họ tạo ra IC mà tôi đã giải quyết ngay bây giờ và tôi sẽ báo cáo nếu / khi tôi nhận được câu trả lời.
Medo42

2
Bây giờ tôi đã đăng lại câu hỏi của mình trong Khu vực kỹ sư của thiết bị tương tự: ez.analog.com/message/168215 .
Medo42

Câu trả lời:


2

Nếu biểu dữ liệu không hiển thị chi tiết về đóng góp cụ thể cho lỗi của một số giá trị, thì bạn phải giả sử rằng đóng góp lỗi đã được tính đến trong phạm vi tối thiểu / tối đa của giá trị.

Trong ví dụ của bạn, biểu dữ liệu không hiển thị CMRR trôi theo thời gian. Do đó, bạn có thể giả định rằng sự trôi dạt này đã được tính trong thông số CMRR tối thiểu. Điều đó không có nghĩa là CMRR sẽ không trôi theo thời gian, nhiệt độ, pha của mặt trăng hoặc những gì bạn có cho bữa sáng, nhưng nó sẽ không xuống dưới mức tối thiểu được chỉ định trong tất cả các điều kiện hợp lệ.

Thiết kế mạch của bạn để chịu được CMRR tối thiểu, và tất cả sẽ ổn. Hầu hết thời gian bạn sẽ trở nên tốt hơn thế, nhưng bạn không thể dựa vào đó.

Lưu ý rằng điều này cũng có nghĩa là thực hiện hiệu chuẩn cho các điều kiện ban đầu được tìm thấy ở lần khởi động đầu tiên không đảm bảo. Trong thực tế, nó làm cho trường hợp xấu nhất trở nên tồi tệ hơn vì điều này sẽ thêm phần bù vào giá trị lỗi. Ví dụ: giả sử một tham số được đảm bảo là từ 95 đến 105, với 100 là danh nghĩa. Điều đó có nghĩa là thiết bị có thể bất cứ lúc nào, vì bất kỳ lý do gì, trôi dạt trong khoảng từ 95 đến 105. Nếu nó xảy ra ở mức 105 khi bạn thực hiện hiệu chuẩn, bằng cách trừ mạch ngoài 5, bạn sẽ nhận được 90 khi thiết bị trôi đến 95 .

Để thực hiện hiệu chuẩn với bất kỳ đảm bảo nào, tham số bạn hiệu chỉnh phải được tách thành độ chính xác ban đầu và các thành phần trôi dài hạn. Nếu thiết bị bạn đang cố sử dụng không được chỉ định theo cách đó, hãy nói chuyện với nhà sản xuất để xem có thể có thêm chi tiết không, hoặc sử dụng một phần khác.


Tôi thấy rằng một sự giải thích mạnh mẽ đáng ngạc nhiên của các thông số kỹ thuật. Tôi luôn cho rằng các nhà sản xuất sẽ đề cập đến nó trong bảng dữ liệu của họ nếu họ có các bài kiểm tra dài hạn về các thành phần của họ - và không có những thứ đó, làm thế nào họ có thể đưa ra những lời hứa dài hạn? Tôi chắc chắn rằng bạn có kinh nghiệm đằng sau tuyên bố đó, nhưng bạn có thể chỉ cho tôi một số tuyên bố về sách giáo khoa / nhà sản xuất làm nguồn không?
Medo42

@Med: Bạn đang cố đọc quá nhiều vào bảng dữ liệu. Bạn chỉ được đảm bảo những gì nó nói bạn được đảm bảo. Cố gắng đoán những gì bạn có thể thoát khỏi sẽ khiến bạn gặp rắc rối. Các nhà sản xuất thường biết nhiều về thiết bị của họ hơn là đưa vào bảng dữ liệu. Nếu bạn nghĩ rằng một thiết bị có thể có các đặc điểm bổ sung không được chỉ định, hãy nói chuyện với một kỹ sư ứng dụng từ công ty.
Olin Lathrop

Tôi không chắc làm thế nào để hiểu điều đó. Có vẻ như bạn đang lấy hai điểm đối lập trong câu trả lời và nhận xét của mình - trước tiên, bạn đề nghị tôi có thể dựa vào các giá trị tối thiểu / tối đa để giữ lâu dài nếu trôi dạt dài hạn không được chỉ định trong biểu dữ liệu, và sau đó bạn nói tôi không nên 't dựa vào những thứ không được chỉ định trong biểu dữ liệu. Đó là cái gì
Medo42

@Med: Bạn chỉ có thể dựa vào những thứ được chỉ định trong biểu dữ liệu, trừ khi bạn nhận được thông tin bổ sung từ nhà sản xuất. Tuy nhiên, nếu trôi dạt không được chỉ định riêng, thì phạm vi dài hạn giá trị được chỉ định trong biểu dữ liệu. Nếu không có đề cập nào được đưa ra rằng một giá trị chỉ có giá trị trong một thời gian, thì bạn có thể giả sử nó áp dụng trong suốt vòng đời của bộ phận, giả sử mọi giới hạn tối đa tuyệt đối luôn được tuân thủ.
Olin Lathrop

Ok, cảm ơn đã làm rõ và cũng cho câu trả lời của bạn. Tôi chỉ muốn hỏi ở trên liệu bạn có thể cung cấp một nguồn để xác nhận câu trả lời của mình không (tức là sự trôi dạt dài hạn được bao gồm trong thông số tối thiểu / trừ khi được đề cập riêng biệt), bởi vì tôi luôn cho rằng thông số tối thiểu chỉ cho bạn độ chính xác ban đầu . Vì vậy, tôi đang đọc ít hơn vào bảng dữ liệu so với bạn, và do đó nhận thấy bình luận của bạn đáng ngạc nhiên.
Medo42
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.