是否使用了失调电压最大值分析影响就能高枕无忧?
同样方式分析OP27GS与AD8022ARZ的失调电压极限值的概率,得到三个芯片同时出现最大值的概率约为0.73%的三次方,即0.0000389%,这种概率几乎是不可能出现。所以,直接叠加不同器件极限值的评估方式不合理。因为随着电路器件增多,参数同时出现极限值的概率极低。
在多级电路中,应该使用典型值的均方根叠加这些不相关噪声,计算系统失调直流噪声。
由于三款放大器中AD8022的失调电压典型值为1.5mV,远远大于其他放大器失调电压,所以均方根计算值不会低于1.5mV,同样超出预期要求。虽然两种方法的判断结果相同,但是不代表极限值累加的方法正确。
笔者首先推荐ADA4522ARZ替换AD8022ARZ,如图2.46,ADA4522-2ARZ在25℃环境,供电范围30V时,失调电压典型值为1μV。
图2.46 ADA4522-2ARZ失调电压
其次,笔者推荐使用ADA4077-1ARZ替换OP27G。如图4.16,在ADI官网OP27页面标出“不推荐在新设计中使用”,不排除后续存在停产的风险。
图4.16 OP27官网信息
如图2.2,ADA4077ARZ在25℃环境中,供电电压为±15V时,失调电压典型值为15uV。
另外,由于AD8221数据手册中没有输出失调电压参数典型值及分布,所以介绍管脚封装兼容的AD8422BRZ进行评估。AD8422BRZ在25℃环境,供电电压±15V时,输入失调电压典型值为±30μV 如图4.17(a)。输出失调电压典型值为±100μV 如图4.17(b)。
4.17 AD8422输入失调电压与输出失调电压分布
调整后电路的输出直流噪声为:
改后的直流噪声约为0.25mV小于预期目标1mV。后续工程师使用ADA4077、ADA4522进行替换OP27、AD8022,完成验证。
综上,随着放大器电路级数的增加,各级放大器的失调电压同时出现极限值的可能性接近为零,所以不适合使用最大值进行评估,而是使用典型值通过不相关噪声的叠加方式进行分析。

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