降低精密放大器的电压失调
集成电阻的绝对阻值具有较大的误差,但对这些电路中不会造成任何影响,因为增益值取决于电阻比的精度,可以保证在±0.025%以内。如果使用外部电阻进行匹配,则很难得到适当的阻值,集成电阻则很容易达到匹配。集成电阻可以由工厂调整,保证增益设置电阻具有一致的温度特性。R1和R2的误差还会影响R3,R3应该与R1和R2的并联阻值保持相同。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/105944.htm如果系统中不需要R3,利用数字编程的精密电阻分压器MAX5420和MAX5430可以降低系统成本。这些器件具有与MAX5421和MAX5431相同的性能,但不包含匹配电阻。对于固定增益应用,可以采用MAX5490、MAX5491和MAX5492电阻分压器,该系列器件只包括一路固定增益电阻对,不含匹配电阻。
分立电阻方案
我们现在转向用分立元件设置增益的方案,并对该方案进行分析。分立电阻对不仅需要具有±0.025%的比例容差,还必须在整个温度范围内将变化率保持在容限以内。实际上,这意味着每个电阻必须具有0.0125%的容差。电阻数据资料通常给出了初始误差和温度系数。由此我们可以计算出在整个温度范围内的最大误差。下面给出的例子基于具有低温度系数的超高精度分立电阻。
初始误差:0.005%。
温度系数:2ppm。
工作温度范围:-40℃至+85℃
因此,在整个工作范围内电阻容差为:
为了达到与集成电阻运算放大器方案相同的增益精度,必须使用上述超高精度电阻。虽然可以得到这样的分立电阻,但成本非常昂贵,每个电阻的价格在几个美元左右。即使降低对输入失调匹配的要求,为了达到与集成电阻方案接近的性能,分立元件的成本也很难接受。一对电阻的成本要远远高于MAX542x或MAX543x 等器件,这些器件集成了四个增益设置所需的电阻,另外还包括匹配电阻和切换增益设置所需的全部开关和逻辑电路。
结语
我们分析了由于输入偏置电流所造成的电压失调误差。经过对分立和集成电阻两种方案的比较,可以看出,采用集成电阻能够获得优于昂贵的分立方案的性能。
参考文献:
[1] MAX5421数据手册, Maxim公司
[2] MAX5431数据手册, Maxim公司
[3] Maxim应用笔记:三运放架构对仪表放大器的制约, Maxim公司
[4] Maxim应用笔记:理解共模信号, Maxim公司
[5] Maxim应用笔记:正确选择低噪声放大器, Maxim公司
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