降低精密放大器的電壓失調(diào)

　　集成電阻的絕對(duì)阻值具有較大的誤差，但對(duì)這些電路中不會(huì)造成任何影響，因?yàn)樵鲆嬷等Q于電阻比的精度，可以保證在±0.025%以內(nèi)。如果使用外部電阻進(jìn)行匹配，則很難得到適當(dāng)?shù)淖柚?，集成電阻則很容易達(dá)到匹配。集成電阻可以由工廠調(diào)整，保證增益設(shè)置電阻具有一致的溫度特性。R1和R2的誤差還會(huì)影響R3，R3應(yīng)該與R1和R2的并聯(lián)阻值保持相同。

　　如果系統(tǒng)中不需要R3，利用數(shù)字編程的精密電阻分壓器MAX5420和MAX5430可以降低系統(tǒng)成本。這些器件具有與MAX5421和MAX5431相同的性能，但不包含匹配電阻。對(duì)于固定增益應(yīng)用，可以采用MAX5490、MAX5491和MAX5492電阻分壓器，該系列器件只包括一路固定增益電阻對(duì)，不含匹配電阻。

　　分立電阻方案

　　我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向用分立元件設(shè)置增益的方案，并對(duì)該方案進(jìn)行分析。分立電阻對(duì)不僅需要具有±0.025%的比例容差，還必須在整個(gè)溫度范圍內(nèi)將變化率保持在容限以內(nèi)。實(shí)際上，這意味著每個(gè)電阻必須具有0.0125%的容差。電阻數(shù)據(jù)資料通常給出了初始誤差和溫度系數(shù)。由此我們可以計(jì)算出在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最大誤差。下面給出的例子基于具有低溫度系數(shù)的超高精度分立電阻。

　　初始誤差：0.005%。

　　溫度系數(shù)：2ppm。

　　工作溫度范圍：-40℃至+85℃

　　因此，在整個(gè)工作范圍內(nèi)電阻容差為：

　　為了達(dá)到與集成電阻運(yùn)算放大器方案相同的增益精度，必須使用上述超高精度電阻。雖然可以得到這樣的分立電阻，但成本非常昂貴，每個(gè)電阻的價(jià)格在幾個(gè)美元左右。即使降低對(duì)輸入失調(diào)匹配的要求，為了達(dá)到與集成電阻方案接近的性能，分立元件的成本也很難接受。一對(duì)電阻的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MAX542x或MAX543x 等器件，這些器件集成了四個(gè)增益設(shè)置所需的電阻，另外還包括匹配電阻和切換增益設(shè)置所需的全部開(kāi)關(guān)和邏輯電路。

　　結(jié)語(yǔ)

　　我們分析了由于輸入偏置電流所造成的電壓失調(diào)誤差。經(jīng)過(guò)對(duì)分立和集成電阻兩種方案的比較，可以看出，采用集成電阻能夠獲得優(yōu)于昂貴的分立方案的性能。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] MAX5421數(shù)據(jù)手冊(cè), Maxim公司

　　[2] MAX5431數(shù)據(jù)手冊(cè), Maxim公司

　　[3] Maxim應(yīng)用筆記：三運(yùn)放架構(gòu)對(duì)儀表放大器的制約, Maxim公司

　　[4] Maxim應(yīng)用筆記：理解共模信號(hào), Maxim公司

　　[5] Maxim應(yīng)用筆記：正確選擇低噪聲放大器, Maxim公司