ZHCSWK2 June 2024 TLV9304-Q1
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在嘗試設(shè)計出更穩(wěn)健的電路時,設(shè)計人員經(jīng)常問及放大器的典型規(guī)格。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 中沒有最小值或最大值規(guī)格,電路設(shè)計人員也可以利用該信息來確定其系統(tǒng)的限值空間。
圖 6-10 理想的高斯分布圖 6-10 展示了一個分布示例,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)準偏差或一 σ 內(nèi)(從 μ–σ 到 μ+σ)。
電氣特性 的典型值 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標(biāo)準偏差 (μ + σ),這樣才能最為準確地表示典型值。
您可以使用該圖表來計算器件中某個規(guī)格的近似概率;對于 TLV930x- Q1,典型的輸入失調(diào)電壓值為 500μV,因此所有 TLV930x-Q1 器件中有 68.2% 的器件預(yù)計都具有 –500μV 至 500μV 的失調(diào)電壓。在 4σ (±2000μV) 條件下,分布的 99.9937% 都具有小于 ±2000μV 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 個器件有 1 個器件超出該限值。
如果規(guī)格在最小值或最大值列中具有值,請確保您的設(shè)計規(guī)格不超出這些范圍。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)計最差情況下的電路。例如,6σ 值相當(dāng)于約 5 億個器件中有 1 個器件,發(fā)生的可能性微乎其微,可以作為一個寬限值空間選項來設(shè)計系統(tǒng)。在這種情況下,TLV930x-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 2μV/°C 的典型值,可以計算出失調(diào)電壓漂移的 6σ 值約為 12μV/°C。在為最壞情況的系統(tǒng)條件進行設(shè)計時,可以使用該值來估計整個溫度范圍內(nèi)的最壞失調(diào)電壓,而不用知道實際的最小值或最大值。
然而,隨著時間的推移,工藝差異和調(diào)整會改變典型的平均值和標(biāo)準偏差,因此如果未列出最小值或最大值,則僅使用此信息來估算器件的性能。