ZHCSKG4E October 2019 – January 2022 TLV9151 , TLV9152 , TLV9154
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設(shè)計(jì)人員常常會對放大器的典型規(guī)格提出疑問,以便設(shè)計(jì)出更加穩(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)格都與理想值存在一定的偏差,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 表格中沒有最小值或最大值規(guī)格,電路設(shè)計(jì)人員也可以利用此信息來確定其系統(tǒng)的限值空間。
圖 7-9 理想的高斯分布圖 7-9 顯示了一種示例分布,其中 μ 或 mu 是分布的平均值,而 σ 或 sigma 是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。對于表現(xiàn)出此類分布的規(guī)格,大約所有器件的三分之二 (68.26%) 預(yù)計(jì)具有均值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差(或 1 σ)范圍內(nèi)的值(μ – σ 值 μ + σ)。
根據(jù)具體規(guī)格,電氣特性 表格中“典型值”一列中列出的值會以多種不同的方式表示。根據(jù)一般的經(jīng)驗(yàn)法則,如果規(guī)格本身具有非零平均值(例如增益帶寬),那么典型值等于平均值 (μ)。然而,如果規(guī)格的平均值本身接近于零(例如輸入失調(diào)電壓),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。
您可以使用此圖表來計(jì)算器件中某個(gè)規(guī)格的近似概率;例如,對于 TLV915x,典型的輸入電壓失調(diào)值為 125μV,因此所有 TLV915x 器件中有 68.2% 的器件預(yù)計(jì)都具有 –125μV 至 125μV 的失調(diào)。在 4 σ (±500μV) 條件下,分布的 99.9937% 都具有小于 ±500μV 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 確保,超過這些限值的器件會被從生產(chǎn)材料中剔除。例如,TLV915x 產(chǎn)品系列在 25°C 條件下的最大失調(diào)電壓為 675 μV ,盡管這相當(dāng)于約 5 σ(約為 1:1700000,這極不可能),TI 確保任何失調(diào)電壓大于 675μV 的器件都將會被從生產(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 1 σ 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,6 σ 值相當(dāng)于大約5億分之1的單位,這種情況極不可能,并可以作為一個(gè)寬保護(hù)空間選項(xiàng)來設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在這種情況下,TLV915x 產(chǎn)品系列在偏移電壓漂移上沒有最大值和最小值,但根據(jù)圖 6-2 和電氣特性 表格中 0.3μV/°C 的典型值,可以計(jì)算出偏移電壓漂移的 6 σ 值約為 1.8μV/°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)的最壞偏移,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)整會改變典型的平均值和標(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 無法保證器件的性能。此信息應(yīng)該只能用于估算器件的性能。