在单片IC规划过程中,咱们常常会竭尽所能地对内部组件进行准确的匹配。例如,准确匹配运算放大器的输入晶体管,旨在取得低失调电压。假如咱们有必要运用归于咱们自己的离散晶体管运算放大器,则咱们会得到 30mV 乃至更高的失调电压。准确匹配组件的这种才能包含片上电阻器的运用。 集成差动放大器运用高精度片上电阻器匹配和激光修整。这些集成器所具有的杰出的共模按捺功能,有赖于精心规划集成电路的准确匹配和温度追寻才能。图1 显现了如 INA133 等差动放大器的常用办法,其对一个低电阻分流器的电压进行丈量,然后监测负载的电流。要想按捺10V 共模电压Vs,两个输入端增益有必要彻底持平而且极性相反。
图 1 中,我假定为一个抱负的运算放大器,但输入电阻彼此差错 ±3Ω,而且其25kΩ 额定值中存在 ±0.012% 不匹配。这种十分小的电阻差错,会发生 1.2mV 的10V 共模电压差错。因为分流器电阻的电压为零,10V 共模电压引起的偏移为 1.2mV。在大多数运用中,这是能够承受的,也即常用 50mV 满量程分流器电压 2.4% 偏移差错。可是,假如您运用常见 1% 或许乃至 0.1% 电阻器的差动放大器,则请您仔细检查差错:
如图 1 所示,该表格假定四个电阻器中的两个方向相反,并到达其最大容限,这是对潜在差错的合理估量。假如一切四个电阻器的差错都到达极限,则这些差错翻倍,但这种状况不行能呈现。 本例还表明晰坚持低电源阻抗以及匹配这些差动放大器的重要性。错配电源阻抗带来的额定 ±3Ω,可能会发生不行承受的差错。 值得注意的是,INA133 的内部电阻器并未准确至绝对值。25kΩ 值的准确度仅大约为 ±15%。在取得电阻器输入端巨细相同(极性相反)增益的过程中,R1/R2 和 R3/R4 两个比率至关重要。内部差动放大器起到大多数外表放大器输出级的效果,其存在相同的问题。
现在,知道这些集成匹配内部电阻器的值今后,咱们再做一次回忆。稍后,咱们将评论怎么运用常见 1% 电阻器和优异运算放大器构建一个完美的差动放大器。