高精確模擬定義

工程師對於運算放大器 (op amps) 精(jing)度(du)的(de)定(ding)義(yi)並(bing)不(bu)一(yi)樣(yang)，其(qi)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)。在(zai)麵(mian)對(dui)十(shi)多(duo)家(jia)廠(chang)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)數(shu)萬(wan)件(jian)放(fang)大(da)器(qi)時(shi)，工(gong)程(cheng)師(shi)常(chang)常(chang)麵(mian)臨(lin)如(ru)何(he)選(xuan)出(chu)最(zui)佳(jia)性(xing)能(neng)的(de)放(fang)大(da)器(qi)的(de)難(nan)題(ti)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)
，最(zui)高(gao)性(xing)價(jia)比(bi)——假jia設she係xi統tong還hai需xu要yao其qi他ta組zu件jian。例li如ru，石shi油you勘kan探tan或huo者zhe地di震zhen研yan究jiu的de震zhen動dong分fen析xi應ying用yong，要yao求qiu放fang大da器qi擁yong有you非fei常chang低di的de輸shu入ru偏pian移yi電dian壓ya，並bing且qie在zai長chang時shi間jian使shi用yong和he溫wen度du變bian化hua的de情qing況kuang下xia具ju有you非fei常chang小xiao的de偏pian差cha漂piao移yi。隻zhi有you這zhe樣yang，才cai能neng保bao證zheng對dui數shu字zi化hua信xin號hao的de影ying響xiang降jiang至zhi最zui小xiao。換huan句ju話hua就jiu是shi說shuo，低di噪zao聲sheng、高(gao)精(jing)度(du)的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)不(bu)會(hui)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)數(shu)據(ju)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)，從(cong)而(er)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)精(jing)準(zhun)度(du)。相(xiang)反(fan)，血(xue)糖(tang)監(jian)測(ce)儀(yi)通(tong)常(chang)對(dui)偏(pian)移(yi)和(he)溫(wen)度(du)偏(pian)差(cha)漂(piao)移(yi)的(de)要(yao)求(qiu)則(ze)要(yao)低(di)得(de)多(duo)。

 
圖1：便攜式震動儀的典型結構圖
 

圖2： 血糖監測儀的典型結構圖

daduoshubandaotigongsidouhuizaiyunsuanfangdaqijingdudedingyishuyufangmianqudeyizhiyijian。shijishang，tamenhuiduiqijinxingfenzu。yibaneryan，ruguoyunsuanfangdaqidechushipianyidianyadiyu 1mV 且單位增益頻寬小於 50 MHz
，則(ze)按(an)照(zhao)精(jing)度(du)來(lai)進(jin)行(xing)分(fen)組(zu)。但(dan)是(shi)，這(zhe)種(zhong)精(jing)度(du)與(yu)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)有(you)關(guan)，即(ji)使(shi)在(zai)相(xiang)同(tong)器(qi)件(jian)中(zhong)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci)。根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)封(feng)裝(zhuang)
，兩(liang)條(tiao)不(bu)同(tong)規(gui)格(ge)的(de)生(sheng)產(chan)線(xian)生(sheng)產(chan)出(chu)同(tong)一(yi)種(zhong)放(fang)大(da)器(qi)的(de)情(qing)況(kuang)並(bing)不(bu)常(chang)見(jian)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)

，更(geng)小(xiao)的(de)封(feng)裝(zhuang)更(geng)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)擠(ji)壓(ya)裸(luo)片(pian)的(de)封(feng)裝(zhuang)模(mo)塑(su)的(de)應(ying)力(li)。
 
過去，雙極輸入器件在精度方麵領先。盡管一些人認為這些器件仍然是最佳選擇（在許多方麵它們的確如此），但是最近的一些 CMOS 和 JFET 設計取得了巨大的進步。OPA140 便是一個 JFET 輸入放大器的一個例子，它擁有 120 uV 的最大偏移電壓，並且在更大的工業溫度範圍其偏差漂移僅為 1 uV/°C。
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在不斬波的情況下實現高精度

和係統工程師一樣，IC 設計人員使用各種 IC 級技術
，以實現高精度。IC 設she計ji人ren員yuan實shi現xian這zhe種zhong精jing度du的de一yi種zhong方fang法fa是shi使shi用yong斬zhan波bo器qi穩wen定ding實shi現xian，也ye可ke單dan獨du或huo者zhe聯lian合he實shi現xian自zi動dong歸gui零ling。盡jin管guan這zhe些xie技ji術shu非fei常chang有you效xiao，但dan是shi其qi存cun在zai一yi些xie缺que點dian，而er這zhe些xie缺que點dian讓rang放fang大da器qi在zai一yi些xie應ying用yong中zhong的de表biao現xian不bu讓rang人ren滿man意yi。為wei了le解jie決jue這zhe個ge問wen題ti，許xu多duo製zhi造zao廠chang商shang都dou提ti供gong了le一yi些xie IC 級ji修xiu整zheng方fang法fa
，以yi獲huo得de更geng低di的de偏pian移yi電dian壓ya。這zhe種zhong方fang法fa反fan過guo來lai又you提ti高gao了le溫wen度du變bian化hua偏pian差cha漂piao移yi性xing能neng。但dan是shi，並bing非fei所suo有you修xiu整zheng方fang法fa都dou擁yong有you這zhe種zhong優you點dian。一yi些xie修xiu整zheng方fang法fa可ke能neng並bing不bu適shi合he於yu麵mian向xiang成cheng本ben敏min感gan性xing應ying用yong的de設she計ji。一yi般ban情qing況kuang下xia，一yi旦dan定ding義yi了le產chan品pin並bing且qie明ming確que了le目mu標biao應ying用yong以yi後hou，便bian可ke選xuan定ding實shi現xian高gao精jing度du的de方fang法fa。
 
修整還是不修整

一種最為古老的修整方法是“齊納去除法 (Zener-zapping)”。去過，許多精密放大器都使用了這種方法。一般而言
，這種方法應用於大尺寸處理器，而諸如 CMOS 這樣的小型處理器使用這種方法時
，成本效益較低。“齊納去除法”是一種片上處理技術。盡管可以獲得非常高的精度，但它通常要求更大的裸片麵積，這讓它難以適用於小型封裝。

激光修整是精密器件中普遍使用的一種方法
，其具有許多優點，例如：測試用焊點更少

、連接修整成本更低。這種方法廣泛用於差分和測量放大器，目的是改善電阻器匹配度，以及提供必要的共模抑製比 (CMRR)。但是，這種方法缺少裝配後修整的能力。
 
EEPROM 是我們能夠使用的另一種片上方法，但很少用於獨立放大器，因為這種方法通常要求更多的引腳和屏蔽。
 
youyuduijingdudexuqiubuduanzengjia，xuduozhizaochangshangxianzaihuitigongzhuangpeihouxiuzhenggongneng。zhezhongduojingguibaoxiansirongduanjishubuxuyaoewaideyinjiaohuozheceshiyonghandian，bingqiexiangbifengzhuangxiuzhengfangfakeyijieshengdaliangdechengben。zheshiyizhongzhenzhengyiyishangdejishutupo，yinweixuduo CMOS 放大器現在都可以達到史無前例的DC精度水平，也即百微伏以下的初始偏移和一微伏以下的偏差漂移。OPA376 是一款具有 25 µV 保證偏移電壓的 CMOS 輸入放大器，也可以受益於這些 DC 參數。裝配後修整讓廣大 IC 設計人員和布局工程師，可以克服小封裝中產生的機械應力，從而擁有小型化的優異精度。除節省成本以外，CMOS 使用這種方法，還讓更低電壓的使用成為現實。更低電壓的電源，讓用戶擁有更長的電池工作時間（便攜式應用的基本要求），並幫助節省高密度電路板的功耗，同時還提供了一種邏輯器件和微控製器的簡單接口。

表1：概括了各種修整方法
，並根據技術和製造廠商按照裝配前和裝配後對其進行分類。
 

根據修整方法選擇精度

根(gen)據(ju)修(xiu)整(zheng)方(fang)法(fa)選(xuan)擇(ze)放(fang)大(da)器(qi)的(de)精(jing)度(du)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)誤(wu)導(dao)性(xing)。有(you)時(shi)

，我(wo)們(men)在(zai)某(mou)個(ge)具(ju)體(ti)修(xiu)整(zheng)點(dian)完(wan)成(cheng)裝(zhuang)配(pei)後(hou)修(xiu)整(zheng)。為(wei)了(le)保(bao)持(chi)最(zui)低(di)偏(pian)移(yi)和(he)溫(wen)度(du)漂(piao)移(yi)，設(she)計(ji)可(ke)能(neng)會(hui)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)更(geng)多(duo)的(de)複(fu)雜(za)電(dian)路(lu)，其(qi)給(gei)芯(xin)片(pian)增(zeng)加(jia)了(le)大(da)量(liang)基(ji)板(ban)麵(mian)。查(zha)看(kan)數(shu)據(ju)表(biao)單(dan)規(gui)格(ge)表(biao)首(shou)頁(ye)以(yi)後(hou)的(de)內(nei)容(rong)，了(le)解(jie)偏(pian)移(yi)實(shi)際(ji)值(zhi)及(ji)其(qi)共(gong)模(mo)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)，不(bu)要(yao)依(yi)賴(lai)於(yu)修(xiu)整(zheng)算(suan)法(fa)。
 
一些製造廠商利用精密器件的成功，推出非修整版本，其可應用於不同的應用。由於成本被輕鬆地降低了，這種做法對 IC 廠商和客戶都大有好處。