ZHCSWN8 June 2024 TLV9104-Q1
PRODMIX
設計人員經常會對放大器的典型規格提出質疑,以便設計出更穩健的電路。由于工藝技術和制造過程上存在自然差異,因此放大器的每種規格都與預期值存在一定的偏差,例如放大器的輸入失調電壓。這些偏差通常遵循高斯(鐘形曲線)或正態 分布,即使電氣特性 中沒有最小值或最大值規格,電路設計人員也可以利用該信息來確定系統的限值空間。
圖 6-9 高斯分布圖 6-9 展示了一個分布示例,其中 μ 或 mu 是分布的均值,而 σ 或 sigma 是系統的標準偏差。對于表現出這種分布的規格,可以預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準偏差或一 σ 內(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,具體取決于規格。根據一般經驗法則,如果規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,如果規格本身具有接近于零(例如輸入失調電壓)的均值,那么典型值等于均值加上一個標準偏差 (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格的近似概率;例如,對于 TLV910x-Q1,典型的輸入失調電壓值為 300μV,因此所有 TLV910x-Q1 器件中有 68.2% 的器件預計都具有 –300μV 至 +300μV 的失調電壓。在 4σ (±1200μV) 條件下,分布的 99.9937% 都具有小于 ±1200μV 的失調電壓,這意味著總體的 0.0063% 位于這些限值之外,相當于 15,873 個器件有 1 個器件超出該限值。
在最小值或最大值列中具有值的規格由 TI 指定,超過這些限值的器件會從生產材料中剔除。例如,TLV910x-Q1 系列在 25°C 條件下的最大失調電壓為 1.5mV,盡管這相當于約 5σ(約為 170 萬個器件中有 1 個器件,可能性微乎其微),但 TI 會將任何失調電壓大于 1.5mV 的器件從生產材料中剔除。
對于最小值或最大值列中沒有值的規格,可考慮為應用選擇 1σ 值的足夠限值空間,并使用該值來設計最差情況下的電路。例如,6σ 值相當于約 5 億個器件中有 1 個器件,發生的可能性微乎其微,可以作為一個寬限值空間選項來設計系統。在這種情況下,TLV910x-Q1 系列在失調電壓漂移上沒有最大值和最小值,但根據圖 5-2 和電氣特性 中 0.6μV/°C 的典型值,失調電壓漂移的 6σ 值約為 3.6μV/°C。在為最壞情況的系統條件進行設計時,可以使用該值來估計整個溫度范圍內的最壞失調電壓,而不用知道實際的最小值或最大值。
然而,隨著時間的推移,工藝差異和調整會改變典型的均值和標準偏差,除非最小值或最大值規格列中給出了值,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。