運算放大器“真正 Vos”的錯誤理解

　　在過去的幾個月里，我見過至少四次人們對運算放大器的“真正 Vos”產生錯誤理解。

　　圖 1 顯示的是 OPA363 運算放大器的技術參數，這是一款 1.8V 至 5.5V 的單電源運算放大器，具有 7MHz 的單位增益帶寬以及 5V/us 壓擺率。我在下表中用方框圈出了 OPA363 的真正 Vos。

　　不是真的!OPA363 的真正 Vos 直接取決于在應用環境中的使用方式!

　　圖 1

　　我們來看一下如何計算應用中的真正 Vos，并確保設計滿足技術規范。

　　造成直流失調電壓的主要原因是：

　　1) Vos_drift(Vos 隨溫度的變化相應變化)

　　2) Vos_PSRR(電源抑制比造成的 Vos)

　　3) Vos_CMRR(共模抑制比造成的 Vos)

　　4) Vos_iniTIal(出廠測試條件下的 Vos)

　　Vos 的每個影響因素都有正量級和負量級。我們進行初步計算時假定它們都處于正極性。

　　圖 2 利用圖 1 中得到的信息來計算由最終應用所引起失調電壓的各個影響因素。有必要解釋一下針對 Vos_iniTIal 的出廠測試條件，如圖 2 所列。

　　Vos_drift 由最終應用與 25 攝氏度之間的溫差計算得出。

　　在計算 Vos_PSRR 時應注意最終應用中的電源與 Vos_iniTIal 測試電源的區別。

　　Vos_CMRR 要求將 CMRR 規范(單位 dB)轉換為線性衰減規范(單位 uV/V)。

　　現在，我們得到了最終應用中真正 Vos 的所有影響因素。

　　圖2

　　接下來我們應當如何處理每個 Vos 影響因素呢?

　　所有產品說明書參數的獲取方法相同，通常是對不同工藝下部件的典型高斯分布進行 +/-3Σ 截斷。因此，對每個影響因素進行和的平方根計算就可以得到 Vos_total _RSS。

　　RSS 總數暗指 +/- 3Σ 覆蓋范圍，也可以解釋為應用中所用器件總數的 99.7% 都將小于或等于計算出的 Vos_total_RSS。這也意味著 0.3% 的部件會大于所得到的 Vos_total_RSS。

　　如果希望得到保守的設計裕度，我們可以將所有誤差相加得出 Vos_total_max。

　　圖 3

　　圖 4 對我們的真正 Vos 研究進行了總結。無論使用 Vos_total_RSS 還是 Vos_total_max，都應記住總值可能是正極也可能是負極，如圖 4 所示。

　　希望您能夠在設計下個應用時將真正 Vos 問題納入考慮范圍，從而避免產品在進入量產階段時出現任何意外情況。