Beim Entwerfen von präzisen Analogschaltungen stoße ich häufig auf Teile, die für meine Zwecke mehr als genau genug zu sein scheinen, in denen jedoch im Datenblatt nicht angegeben ist, wie sich die Schlüsselparameter im Laufe der Zeit ändern.
Im Moment schaue ich mir Datenblätter für Differenzverstärker an (z. B. den INA157 ), und das CMRR sieht besser aus als das, was ich mit erschwinglichen angepassten Widerstandsteilern (z . B. dem MAX5490 ) erreichen würde. Die Widerstandsverhältnisse driften jedoch mit der Zeit, wodurch das CMRR verringert wird.
Widerstandsteiler geben oft einen typischen Wert für diese Drift im Verhältnis an, sodass ich abschätzen kann, wie lange meine Schaltung ohne Neukalibrierung dauern kann. Während einige der Differenzverstärker, die ich gesehen habe, die Drift des Eingangsversatzes über die Zeit spezifizieren, habe ich noch keinen gesehen, der die Änderung des CMRR oder die Anpassung des Widerstandsverhältnisses über die Zeit spezifiziert.
Ich würde annehmen, dass die Parameter im Laufe der Zeit nicht viel über die anfänglichen Grenzen hinausdriften, und dies scheint z. B. für die Offset-Spannung vieler Operationsverstärker zu gelten, aber andererseits erinnere ich mich, dass ich nur 0,1% Resistoren gesehen habe angegeben, um innerhalb weniger tausend Stunden weniger als 2% (oder etwas in dieser Größenordnung) zu driften.
Jetzt frage ich mich: Gibt es eine Faustregel, um abzuschätzen, wie sich das CMRR (oder ähnliche Parameter ohne Alterungsspezifikation) entwickeln wird? Kann ich davon ausgehen, dass es auch nach einigen Jahren noch über der "Mindest" -Spezifikation bleibt? Wenn nicht, für wie viele Betriebsstunden bleibt die Datenblattspezifikation tatsächlich gültig?
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Antworten:
Wenn das Datenblatt nicht die Details eines bestimmten Beitrags zum Fehler eines bestimmten Werts enthält, müssen Sie davon ausgehen, dass der Fehlerbeitrag bereits im Min / Max-Bereich des Werts berücksichtigt wird.
In Ihrem Beispiel zeigt das Datenblatt keine CMRR-Drift über die Zeit. Sie können daher davon ausgehen, dass diese Drift bereits in der min CMRR-Spezifikation berücksichtigt ist. Das bedeutet nicht, dass die CMRR nicht über die Zeit, die Temperatur, die Mondphase oder das, was Sie zum Frühstück hatten, driftet, sondern dass sie unter allen Kombinationen gültiger Bedingungen nicht unter das angegebene Minimum fällt.
Entwerfen Sie Ihre Schaltung so, dass sie die minimale CMRR toleriert, und alles sollte in Ordnung sein. Meistens werden Sie besser, aber darauf können Sie sich nicht verlassen.
Beachten Sie, dass dies auch bedeutet, dass die Durchführung der Kalibrierung auf die Anfangsbedingungen beim ersten Einschalten keine Garantie bietet. Tatsächlich verschlimmert dies den schlimmsten Fall, da dadurch der Fehlerwert versetzt wird. Angenommen, ein Parameter liegt garantiert zwischen 95 und 105, wobei 100 der Nennwert ist. Das bedeutet, dass das Gerät jederzeit und aus irgendeinem Grund zwischen 95 und 105 herumdriften kann. Wenn es bei der Kalibrierung zufällig bei 105 liegt, erhalten Sie 90, wenn das Gerät auf 95 abweicht, wenn der externe Schaltkreis 5 subtrahiert .
Um eine Kalibrierung mit irgendwelchen Garantien durchzuführen, muss der Parameter, den Sie kalibrieren, in Anfangsgenauigkeit und Langzeitdriftkomponenten unterteilt werden. Wenn das Gerät, das Sie verwenden möchten, nicht auf diese Weise angegeben ist, wenden Sie sich entweder an den Hersteller, um festzustellen, ob möglicherweise weitere Details verfügbar sind, oder verwenden Sie ein anderes Teil.
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