Comment le CMRR des CI d'amplificateur différentiel évolue-t-il au fil du temps?


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Lors de la conception de circuits analogiques de précision, je rencontre souvent des pièces qui semblent plus que suffisamment précises pour mes besoins, mais où la fiche technique ne précise pas comment les paramètres clés changeront au fil du temps.

En ce moment, je regarde les fiches techniques des amplificateurs de différence (par exemple l' INA157 ), et le CMRR est meilleur que ce que j'obtiendrais en utilisant des diviseurs de résistance adaptés abordables (par exemple le MAX5490 ). Cependant, les rapports de résistance dériveront avec le temps, ce qui réduira le CMRR.

Les diviseurs de résistance donnent souvent une valeur typique pour cette dérive de rapport, donc je peux estimer la durée de mon circuit sans recalibrage. Cependant, alors que certains des amplificateurs de différence que j'ai vus spécifient une dérive de décalage d'entrée au fil du temps, je n'en ai pas encore vu qui spécifie le changement de CMRR ou le rapport de résistance correspondant au fil du temps.

Je suppose que les paramètres ne dériveront pas beaucoup au-delà des limites initiales au fil du temps, et cela semble être vrai, par exemple pour la tension de décalage de nombreux amplis opérationnels, mais d'un autre côté, je me souviens avoir vu 0,1% de résistances qui n'étaient que spécifié pour dériver de moins de 2% (ou quelque chose de cette ampleur) en quelques milliers d'heures.

Maintenant, je me demande: existe-t-il une règle empirique pour estimer comment le CMRR (ou des paramètres similaires sans spécification de vieillissement) se développera? Puis-je supposer qu'il restera supérieur à la spécification "minimum" même après quelques années d'utilisation? Sinon, pendant combien d'heures d'utilisation la spécification de la fiche technique reste-t-elle réellement valide?


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Bien que les valeurs des résistances dans les amplificateurs de différence dérivent au fil du temps, elles sont construites de manière à ce qu'elles changent toutes de la même manière, donc le CMRR ne devrait pas varier en raison des changements de résistance.
Scott Seidman

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Les résistances dans les réseaux appariés sont également construites de cette façon, et leurs rapports dérivent (quoique lentement), car les résistances ne vieillissent pas exactement de la même manière. Par exemple, le diviseur de résistance adapté MAX5490 spécifie un changement de rapport de 0,03% typique sur 2000 heures à 70 ° C. Cela semble très petit, mais les CMRR élevés nécessitent une correspondance très précise. Par exemple, un CMRR de 80 dB nécessite que les ratios des deux diviseurs de résistance soient appariés à 0,02% près.
Medo42

Avez-vous déjà demandé au fabricant? Je ne connais certainement pas la réponse. Mais j'imagine qu'il y a des gens dans l'entreprise qui savent, et ils travaillent probablement pour national, linéaire, TI, Maxim ou autre. N'en déplaise à personne que j'ai oublié.
mkeith

@mkeith Pas encore. J'essaierai d'envoyer un e-mail à Analog, car ils font le circuit intégré sur lequel je me suis installé pour l'instant, et je signalerai si / quand j'obtiens une réponse.
Medo42

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J'ai republié ma question dans la zone ingénieur d'Analog Devices maintenant: ez.analog.com/message/168215 .
Medo42

Réponses:


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Si la fiche technique ne montre pas les détails d'une contribution particulière à l'erreur d'une valeur, vous devez alors supposer que la contribution d'erreur est déjà prise en compte dans la plage min / max de la valeur.

Dans votre exemple, la fiche technique ne montre pas la dérive CMRR au fil du temps. Vous pouvez donc supposer que cette dérive est déjà prise en compte dans la spécification min CMRR. Cela ne signifie pas que le CMRR ne dérivera pas avec le temps, la température, la phase de la lune ou ce que vous avez pris pour le petit-déjeuner, mais qu'il ne passera pas en dessous du minimum spécifié dans toutes les combinaisons de conditions valides.

Concevez votre circuit pour tolérer le CMRR minimum, et tout devrait être OK. La plupart du temps, vous irez mieux que cela, mais vous ne pouvez pas compter sur cela.

Notez que cela signifie également que l'étalonnage aux conditions initiales trouvées lors de la première mise sous tension ne fournit aucune garantie. En fait, cela aggrave le pire des cas, car cela ajoutera un décalage à la valeur d'erreur. Par exemple, supposons qu'un paramètre soit garanti de 95 à 105, 100 étant le nominal. Cela signifie que l'appareil pourrait à tout moment, pour quelque raison que ce soit, dériver entre 95 et 105. S'il se trouve à 105 lorsque vous effectuez l'étalonnage, en faisant soustraire le circuit externe 5, vous obtiendrez 90 lorsque l'appareil dérivera à 95 .

Pour effectuer l'étalonnage avec toutes les garanties, le paramètre que vous étalonnez doit être séparé en précision initiale et en composants de dérive à long terme. Si le périphérique que vous essayez d'utiliser n'est pas spécifié de cette façon, contactez le fabricant pour voir si plus de détails sont disponibles ou utilisez une autre pièce.


Je trouve qu'une interprétation étonnamment forte des spécifications. J'ai toujours supposé que les fabricants le mentionneraient dans leurs fiches techniques s'ils avaient des tests à long terme de leurs composants - et sans ceux-ci, comment pourraient-ils faire des promesses à long terme? Je suis sûr que vous avez de l'expérience derrière cette affirmation, mais pouvez-vous m'indiquer une déclaration de manuel / fabricant comme source?
Medo42

@Med: Vous essayez de trop lire dans la fiche technique. Vous êtes seulement garanti ce qu'il dit que vous êtes garanti. Essayer de deviner avec quoi vous pouvez vous en sortir vous causera des ennuis. Les fabricants en savent généralement beaucoup plus sur leurs appareils que sur les fiches techniques. Si vous pensez qu'un périphérique peut avoir des caractéristiques supplémentaires qui ne sont pas spécifiées, contactez un ingénieur d'applications de l'entreprise.
Olin Lathrop

Je ne sais pas comment comprendre cela. Vous semblez prendre deux points opposés dans votre réponse et votre commentaire - vous suggérez d'abord que je peux compter sur les valeurs min / max pour maintenir à long terme si la dérive à long terme n'est pas spécifiée dans la fiche technique, puis vous dites que je ne devrais pas ne comptez pas sur des choses non spécifiées dans la fiche technique. Lequel est-ce?
Medo42

@Med: Vous ne pouvez vous fier qu'aux éléments spécifiés dans la fiche technique, sauf si vous obtenez des informations supplémentaires du fabricant. Cependant, si la dérive n'est pas spécifiée séparément, la plage à long terme de la valeur est spécifiée dans la fiche technique. Si aucune mention n'est faite qu'une valeur n'est valide que pendant un certain temps, alors vous pouvez supposer qu'elle s'applique pendant la durée de vie de la pièce, en supposant que les limites maximales absolues ont été respectées à tout moment.
Olin Lathrop

Ok, merci pour la clarification et aussi pour votre réponse. Je voulais seulement demander ci-dessus si vous pouvez fournir une source pour confirmer votre réponse (c'est-à-dire que la dérive à long terme est incluse dans les spécifications min / max sauf indication contraire), car j'ai toujours supposé que les spécifications min / max ne vous donnaient qu'une précision initiale . Je lis donc moins la fiche technique que vous, et j'ai donc trouvé votre commentaire surprenant.
Medo42
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