ZHCSWN8 June 2024 TLV9104-Q1
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設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會(huì)對放大器的典型規(guī)格提出質(zhì)疑,以便設(shè)計(jì)出更穩(wěn)健的電路。由于工藝技術(shù)和制造過程上存在自然差異,因此放大器的每種規(guī)格都與預(yù)期值存在一定的偏差,例如放大器的輸入失調(diào)電壓。這些偏差通常遵循高斯(鐘形曲線)或正態(tài) 分布,即使電氣特性 中沒有最小值或最大值規(guī)格,電路設(shè)計(jì)人員也可以利用該信息來確定系統(tǒng)的限值空間。
圖 6-9 高斯分布圖 6-9 展示了一個(gè)分布示例,其中 μ 或 mu 是分布的均值,而 σ 或 sigma 是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。對于表現(xiàn)出這種分布的規(guī)格,可以預(yù)期所有器件中大約三分之二 (68.26%) 器件的值落在平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差或一 σ 內(nèi)(從 μ–σ 到 μ+σ)。
電氣特性 的典型值 一列中列出的值以不同的方式表示,具體取決于規(guī)格。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)法則,如果規(guī)格本身具有非零均值(例如增益帶寬),那么典型值等于均值 (μ)。然而,如果規(guī)格本身具有接近于零(例如輸入失調(diào)電壓)的均值,那么典型值等于均值加上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (μ + σ),這樣才能最為準(zhǔn)確地表示典型值。
您可以使用該圖表來計(jì)算器件中某個(gè)規(guī)格的近似概率;例如,對于 TLV910x-Q1,典型的輸入失調(diào)電壓值為 300μV,因此所有 TLV910x-Q1 器件中有 68.2% 的器件預(yù)計(jì)都具有 –300μV 至 +300μV 的失調(diào)電壓。在 4σ (±1200μV) 條件下,分布的 99.9937% 都具有小于 ±1200μV 的失調(diào)電壓,這意味著總體的 0.0063% 位于這些限值之外,相當(dāng)于 15,873 個(gè)器件有 1 個(gè)器件超出該限值。
在最小值或最大值列中具有值的規(guī)格由 TI 指定,超過這些限值的器件會(huì)從生產(chǎn)材料中剔除。例如,TLV910x-Q1 系列在 25°C 條件下的最大失調(diào)電壓為 1.5mV,盡管這相當(dāng)于約 5σ(約為 170 萬個(gè)器件中有 1 個(gè)器件,可能性微乎其微),但 TI 會(huì)將任何失調(diào)電壓大于 1.5mV 的器件從生產(chǎn)材料中剔除。
對于最小值或最大值列中沒有值的規(guī)格,可考慮為應(yīng)用選擇 1σ 值的足夠限值空間,并使用該值來設(shè)計(jì)最差情況下的電路。例如,6σ 值相當(dāng)于約 5 億個(gè)器件中有 1 個(gè)器件,發(fā)生的可能性微乎其微,可以作為一個(gè)寬限值空間選項(xiàng)來設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在這種情況下,TLV910x-Q1 系列在失調(diào)電壓漂移上沒有最大值和最小值,但根據(jù)圖 5-2 和電氣特性 中 0.6μV/°C 的典型值,失調(diào)電壓漂移的 6σ 值約為 3.6μV/°C。在為最壞情況的系統(tǒng)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以使用該值來估計(jì)整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最壞失調(diào)電壓,而不用知道實(shí)際的最小值或最大值。
然而,隨著時(shí)間的推移,工藝差異和調(diào)整會(huì)改變典型的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,除非最小值或最大值規(guī)格列中給出了值,否則 TI 無法明確器件的性能。此信息旨在僅用于估算器件的性能。