Come cambia la CMRR dei circuiti integrati per amplificatori differenziali nel tempo?

Durante la progettazione di circuiti analogici di precisione, mi imbatto spesso in parti che sembrano essere più che abbastanza accurate per i miei scopi, ma in cui il foglio dati non specifica come i parametri chiave cambieranno nel tempo.

In questo momento, sto guardando i fogli di dati per gli amplificatori di differenza (ad esempio INA157 ) e il CMRR ha un aspetto migliore di quello che otterrei usando divisori di resistori abbinati convenienti (ad esempio il MAX5490 ). Tuttavia, i rapporti della resistenza andranno alla deriva nel tempo, il che ridurrà il CMRR.

I divisori dei resistori spesso danno un valore tipico per questa deriva nel rapporto, quindi posso stimare quanto tempo può passare il mio circuito senza ricalibrazione. Tuttavia, mentre alcuni degli amplificatori di differenza che ho visto specificano la deriva dell'offset di ingresso nel tempo, non ne ho ancora visto uno che specifichi la variazione del CMRR o il rapporto del resistore nel tempo.

Suppongo che i parametri non andranno molto oltre i limiti iniziali nel tempo, e questo sembra essere vero, ad es. Per la tensione di offset di molti amplificatori operazionali, ma d'altra parte, ricordo di aver visto i 0,1% di resident che erano solo specificato per una deriva inferiore al 2% (o qualcosa del genere) entro poche migliaia di ore.

Ora mi chiedo: esiste una regola empirica per stimare come si svilupperà la CMRR (o parametri simili senza specifiche di invecchiamento)? Posso supporre che rimarrà al di sopra della specifica "minima" anche dopo alcuni anni di utilizzo? In caso contrario, per quante ore di utilizzo resta effettivamente valida la specifica del foglio dati?

Se il foglio dati non mostra i dettagli di un determinato contributo all'errore di un certo valore, allora si deve presumere che il contributo dell'errore sia già preso in considerazione nell'intervallo min / max del valore.

Nel tuo esempio, il foglio dati non mostra la deriva CMRR nel tempo. Si può quindi supporre che questa deriva sia già stata presa in considerazione nelle specifiche CMRR min. Ciò non significa che il CMRR non andrà alla deriva nel tempo, nella temperatura, nella fase lunare o in quello che hai mangiato a colazione, ma che non scenderà al di sotto del minimo specificato in tutte le combinazioni di condizioni valide.

Progetta il tuo circuito in modo da tollerare il CMRR minimo e tutto dovrebbe andare bene. Il più delle volte andrai meglio di così, ma non puoi contare su quello.

Si noti che ciò significa anche che eseguire la calibrazione alle condizioni iniziali rilevate al primo avvio non fornisce alcuna garanzia. In effetti, peggiora il caso peggiore poiché ciò aggiungerà un offset al valore dell'errore. Ad esempio, supponiamo che un parametro sia garantito da 95 a 105, con 100 come nominale. Ciò significa che il dispositivo potrebbe in qualsiasi momento, per qualsiasi motivo, spostarsi tra 95 e 105. Se succede a 105 quando si esegue la calibrazione, facendo sottrarre il circuito esterno 5, si otterrà 90 quando il dispositivo passa a 95 .

Per eseguire la calibrazione con qualsiasi garanzia, il parametro calibrato deve essere separato in precisione iniziale e componenti di deriva a lungo termine. Se il dispositivo che stai tentando di utilizzare non è specificato in questo modo, parla con il produttore per vedere se potrebbero essere disponibili ulteriori dettagli o usa una parte diversa.