差動増幅器ICのCMRRは時間とともにどのように変化しますか?


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精密なアナログ回路を設計するとき、私はしばしば、目的に対して十分に正確であると思われる部品に出くわしますが、データシートでは主要なパラメーターが時間とともにどのように変化するかを指定していません。

現在、差動アンプのデータシート(例:INA157)を見ており、CMRRは手頃な価格の整合抵抗分割器(例:MAX5490)を使用した場合よりも良く見えます。ただし、抵抗比は時間とともにドリフトし、CMRRが低下します。

抵抗分圧器はこの比率のドリフトの典型的な値を与えることが多いので、再キャリブレーションを行わなくても回路がどれくらいの時間続くことができるかを見積もることができます。しかし、私が見た差動増幅器のいくつかは、経時的な入力オフセットドリフトを指定しますが、CMRRの変化または経時的な抵抗比のマッチングを指定するものはまだありませんでした。

私は、パラメータが時間の経過とともに初期制限を大きく超えてドリフトすることはないと仮定します。これは、たとえば多くのオペアンプのオフセット電圧の場合に当てはまるようですが、一方で、数千時間以内に2%未満(またはその大きさに沿った何か)ドリフトするように指定されています。

今、私は疑問に思っています:CMRR(またはエージング仕様のない同様のパラメーター)がどのように発展するかを推定するための経験則はありますか?数年使用しても、「最小」仕様を超えたままになると想定できますか?そうでない場合、データシートの仕様は実際に何時間使用されますか?


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差動アンプの抵抗値は時間の経過とともにドリフトしますが、すべて同じように変化するように構成されているため、抵抗の変化によってCMRRが変化することはありません。
スコットサイドマン14

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マッチドネットワークの抵抗もこのように構築され、抵抗の経年変化まったく同じではないため、それらの比率は(ゆっくりではありますが)ドリフトします。たとえば、MAX5490の整合抵抗分割器は、70°Cで2000時間にわたって0.03%(標準)の比率変化を指定します。それは非常に小さいように見えますが、CMRRが高い場合は非常に正確なマッチングが必要です。たとえば、80dBのCMRRでは、2つの抵抗分割器の比率が0.02%以内に一致する必要があります。
Medo42 14

まだメーカーに尋ねましたか?私は確かに答えを知りません。しかし、私は知っているビジネスの人々がいることを想像します。彼らはおそらく、ナショナル、リニア、TI、マキシム、その他何でも働いています。私が取り残した人への攻撃はありません。
mkeith 14

@mkeithまだです。Analogに電子メールを送信してみます。これは、私が今のところ解決したICを作成するためです。また、答えが得られた場合は報告します。
Medo42 14

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私は今、アナログデバイスのエンジニアゾーンにez.analog.com/message/168215に質問を再投稿しました
Medo42 14

回答:


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データシートに特定の値のエラーに対する特定の寄与の詳細が表示されない場合、値の最小/最大範囲でエラー寄与がすでに考慮されていると仮定する必要があります。

あなたの例では、データシートには経時的なCMRRドリフトは示されていません。したがって、このドリフトは最小CMRR仕様ですでに考慮されていると想定できます。だからといって、CMRRが時間、温度、月の満ち欠け、または朝食に何も漂わないわけではありませんが、有効な条件のすべての組み合わせで指定された最小値を下回らないわけではありません。

最小のCMRRを許容するように回路を設計すれば、すべて問題ありません。ほとんどの場合、それよりも良くなりますが、それに頼ることはできません。

これは、最初の電源投入時に見つかった初期条件に対してキャリブレーションを実行することも保証しないことを意味することに注意してください。実際、エラー値にオフセットが追加されるため、最悪の場合はさらに悪化します。たとえば、パラメータが95〜105であることが保証されており、100が公称値であるとします。つまり、何らかの理由で、デバイスはいつでも95から105の間でドリフトする可能性があります。キャリブレーションを実行するときに105になった場合、外部回路から5を引くと、デバイスが95にドリフトすると90になります。

保証付きのキャリブレーションを実行するには、キャリブレートするパラメーターを初期精度と長期ドリフト成分に分離する必要があります。使用しようとしているデバイスがそのように指定されていない場合は、製造元に問い合わせて詳細を確認するか、別の部品を使用します。


仕様の驚くほど強力な解釈だと思います。製造元がコンポーネントの長期テストを実施している場合、メーカーはデータシートにそれを記載すると常に想定していました。あなたはその主張の背後にある経験を持っていると確信していますが、いくつかの教科書/メーカーの声明を出典として指摘できますか?
Medo42 14

@Med:データシートを読みすぎています。あなたはそれがあなたが保証されていると言うことだけが保証されています。他に何ができるかを推測しようとすると、問題が発生します。メーカーは通常、データシートに記載するよりもデバイスについて多くのことを知っています。デバイスに追加の特性が指定されていない可能性があると思われる場合は、会社のアプリケーションエンジニアにご相談ください。
オリンラスロップ14

私はそれを理解する方法がわかりません。あなたはあなたの答えとコメントで2つの反対の点を取っているようです-最初に、長期ドリフトがデータシートで指定されていない場合、長期/最小値に頼ることができることを提案しますデータシートで指定されていないものに依存しないでください。どっち?
Medo42

@Med:製造元から追加情報を入手しない限り、データシートに指定されているものにのみ依存できます。ドリフトが別途指定されない場合は、その後の長期の値が範囲れるデータシートに指定されました。値がしばらくの間のみ有効であるという言及がない場合、絶対最大制限が常に守られていると仮定して、その値が部品の寿命にわたって適用されると仮定できます。
オリンラスロップ

わかりやすく、また回答していただきありがとうございます。私は常に想定し、最小/最大仕様は唯一のあなたに与えたので、私は、(別途言及しない限り、長期ドリフトが最小/最大仕様に含まれているすなわち)あなたがあなたの答えを確認するために、ソースを提供できるかどうかの上お願いしたかった初期精度を。だから、私はあなたよりもデータシートを読んでいないので、あなたのコメントは驚くべきものでした。
Medo42
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