How to improve OP linearity ?

finster

我個人的看法是,增加OP Amp本身的gain即可改進linearity issue
另外,如果工作電壓是3.3V,而你比較在意0V~3.3-Vt之間的linearity,要用P-type input OP Amp,反之則用N-type input OP Amp
3 {8 n3 t3 j+ g. h4 l! n如果是0V~3.3V均很在意的話,那就要用rail-to-rail OP Amp(亦即input為P-type和N-type的OP Amp)
最後,我試過如果gain約在50dB以上,那用unity gain buffer來測試OP Amp的linearity,誤差大概會在20mV以下

finster

原帖由 youngvate 於 2008-3-11 12:15 PM 發表
( Z6 B$ u& y. L$ N. W# o
! P2 N8 g5 {" l" b
8 V* L( P8 ?8 {* s7 {# w. @- C前輩,打擾一下,為什麼和我學得不同?我記得從Vin(differential) v.s. Id(differetial)圖來看,slop越緩,gain越小,線性度越好,slop 越陡,gain越大,線性度越差,Razavi的書也說到要能增加線性度且維持較大的gain不容易 ...

* ~$ K9 E# l7 g, w6 N
( R6 b" Z1 [- g: E
我這邊講的linearity,是把op amp接成unity gain buffer
接著從inp端作dc sweep,從0V一直掃到工作電壓,並觀察(Vout-Vinp)的結果
) _2 l9 U9 k- J: E+ H! o/ u2 ~7 l從awaves來看,X軸為Vinp的dc sweep,Y軸為Vout-Vinp,便可看出其linearity的特性為何
$ T; m& f( q  @: a3 f; J3 Z5 Y以上是以模擬和圖示來看
再來,linearity的定義要看你是以那種測量方式的linearity,我這邊提的是以unity gain buffer來量測的linearity
因為這是最直觀且直接評定op amp的linearity方式,如果你所設計的op amp的linearity不佳,那接成unity gain buffer時,output waveform便無法追著input waveform的變化而變化,以P-type input的op amp來說,它在低電壓輸入時,gain值較高,output waveform可以很漂亮的追著input waveform,但一旦input waveform升到1/2工作電壓時,p-type input便會慢慢進入triode region,此時op amp的gain便會慢慢變小,則其linearity便會慢慢變差,當然,如果你的電路設計功力夠好的話,可以改進此一先天的問題,而n-type input的op amp則和p-type input的相反
linearity對op amp而言,不同的應用有不同的解釋和量測,我這邊提的是以unity gain buffer的linearity量測,當然gain愈高,其linearity愈佳

finster

原帖由 super 於 2008-3-13 06:22 PM 發表
* |! y4 ]) g- B) S8 v- I" _+ T4 p7 E所以 finster 大大的意思是說
  大家在看線性度的時候是以接成unit gain buffer來看
  而不是用open loop gain的方式嗎 ?
1 n4 z9 y2 T5 Q
8 g$ C$ s0 H; V$ |因為我記的以前在跑linearity 是 sweep diff INPUT 對OUT
的curve來看, 就會看到in- ...

7 n2 p7 w, [" d& I2 S
我想,有必要解說一下為何我們是用unity gain buffer來評量op amp的linearity
. B' p) M: U* h, d$ {1 Bunity gain buffer它的最大特點是op amp的gain為1,所以,輸出信號會等於輸入信號,顯而易見的,只要op amp的lineaity不佳,輸出信號便很容易可被看出它沒有跟隨輸入信號的變化而變化,同時,也可看出op amp的linearity是在多少電壓的輸入信號後便開始出現linearity isse
故而,要評定op amp的輸出信號和輸入信號的linearity,當然是把op amp接成unity gain buffer的形式是最直接且最方便的架構
也正因為此一原因,我們在評定op amp的linearity,我們都是接成unity gain buffer的方式來評量
當然,誠如我在前面留言所提,也有其他方式可以來測op amp的linearity,不過,都還沒有用unity gain buffer形式來的直觀且直接容易了解