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、gaojingdudeyunsuanfangdaqibuhuiyanzhongyingxianggaofenbianlvshujuzhuanhuanqidexingneng，congertigonggenggaodejingzhundu。xiangfan，xuetangjianceyitongchangduipianyihewendupianchapiaoyideyaoqiuzeyaodideduo。

 
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

大(da)多(duo)數(shu)半(ban)導(dao)體(ti)公(gong)司(si)都(dou)會(hui)在(zai)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)精(jing)度(du)的(de)定(ding)義(yi)術(shu)語(yu)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)一(yi)致(zhi)意(yi)見(jian)。實(shi)際(ji)上(shang)，他(ta)們(men)會(hui)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)分(fen)組(zu)。一(yi)般(ban)而(er)言(yan)，如(ru)果(guo)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)初(chu)始(shi)偏(pian)移(yi)電(dian)壓(ya)低(di)於(yu) 1mV 且單位增益頻寬小於 50 MHz，zeanzhaojingdulaijinxingfenzu。danshi，zhezhongjingduyugongyijishuyouguan，jishizaixiangtongqijianzhongyeshiruci。genjubutongdefengzhuang，liangtiaobutongguigedeshengchanxianshengchanchutongyizhongfangdaqideqingkuangbingbuchangjian。zheshiyinwei，gengxiaodefengzhuanggengrongyishoudaojiyaluopiandefengzhuangmosudeyingli。
 
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

genjuxiuzhengfangfaxuanzefangdaqidejingdujuyouyidingdewudaoxing。youshi，womenzaimougejutixiuzhengdianwanchengzhuangpeihouxiuzheng。weilebaochizuidipianyihewendupiaoyi，shejikenenghuiyaoqiushiyonggengduodefuzadianlu
，qigeixinpianzengjialedaliangjibanmian。zhakanshujubiaodanguigebiaoshouyeyihoudeneirong，lejiepianyishijizhijiqigongmobianhuaqingkuang，buyaoyilaiyuxiuzhengsuanfa。
 
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。