h1_key

  幾乎所有的電子測量儀器都有一顆“心臟”——基準電壓源。它對整個儀器的模擬系統(tǒng)性能和精度有著重大影響，在選取基準電壓源時，要參考廠商提供的器件參數(shù)文件的，里面通常包括器件的各項指標，電性參數(shù)，物理參數(shù)，材料說明，工作環(huán)境和使用建議等，一般以說明文字，特性曲線，圖表以及數(shù)據(jù)表等形式體現(xiàn)，而所謂的“坑”，多存在于特性曲線，工作環(huán)境和特別注釋中。

  這里就拿基準電壓芯片進行說明，基準電壓選型無外乎在于“準、穩(wěn)”兩個字，“準”可以粗略理解為初始絕對誤差，但由于現(xiàn)代儀器通常都配有完善的校準體系，所以絕對精度的要求可以相對放寬，那基本影響到“準”的多半是噪聲，噪聲挖的坑往往比較少，只要多加注意1/f噪聲和寬帶噪聲水平再結合對應的應用帶寬，符合系統(tǒng)要求基本就沒有太大問題。

  善于挖坑的往往是“穩(wěn)”，穩(wěn)顧名思義就是穩(wěn)定，隨供電穩(wěn)定，隨負載穩(wěn)定，隨時間穩(wěn)定，隨溫度穩(wěn)定，任何一個稍有疏忽，則前功盡棄。

  隨溫度穩(wěn)定，即溫漂性能，這往往是優(yōu)秀基準首先強調(diào)的參數(shù)，但強調(diào)歸強調(diào)，他們說的，往往是典型值，什么是典型值?俗話說就是，“一般情況下是這樣的”，其實典型值并不來源于直接測量，而是基于大量測量的具有代表性的統(tǒng)計值，但不管怎么說，終究會有“二般”的。

  不地道的廠商往往只給出典型值，那最大值是多少?你猜。我猜?我還是不用了吧……一般情況下，芯片廠商往往會同時提供典型值、最大值和最小值，這樣權衡之后基本就可以確定，芯片是否可用。還有一種“特別地道”的廠商，只提供最大值，說特別地道是開玩笑，因為這種芯片可能存在參數(shù)分部分散的問題，有時也是隱患。其中重要的并不完全是典型值和最大值這兩個數(shù)值，而是，而是，而是……關系曲線。

  下面是三種基準芯片的輸出與溫度曲線，發(fā)現(xiàn)嗎?形態(tài)各異。那哪種才是好的?不一定，不同的應用可能對應不同的溫度范圍，在對應溫度范圍內(nèi)最穩(wěn)定的就是最好的，但這個最穩(wěn)定也只是參考意義上的最穩(wěn)定，畢竟廠商提供的曲線也是“典型曲線”。

  其中，A器件是某廠商2.5V基準的曲線，其保證的最大溫漂為3ppm/℃，B為另一廠商2.048V基準的曲線，保證的最大溫漂為2ppm/℃，而C則是業(yè)內(nèi)頂尖的基準之一，典型溫漂為0.5ppm/℃，最大也才到1ppm/℃。但需要特別注意的是各個廠商使用的溫漂計算一般都是方框法(box method)，即對應溫度范圍內(nèi)最大輸出差比上該溫度差再除以基準點(一般為25℃)的輸出，即按照如下公式進行計算：

  其中T1為最低溫度，T2為參考點溫度，T3為最高溫度。于是會出現(xiàn)什么情況?

  由于溫漂曲線一般是非線性的，而且可能“極其非線性”，于是當把范圍縮小到某一溫度子區(qū)間評估時，溫漂可能遠大于或遠小于數(shù)值標注的最大值，那請把把目光聚集在20-50℃區(qū)間，發(fā)現(xiàn)數(shù)值指標差的A反而在20-50℃區(qū)間內(nèi)有更平滑的表現(xiàn)，相對較好的B器件卻在對應區(qū)間一路往下飆，C器件則表現(xiàn)更為優(yōu)秀(畢竟是業(yè)內(nèi)頂尖)。

  所以最終選擇哪款器件可能是多方面因素綜合考慮的結果，數(shù)值指標只能作為一個參考，要看曲線，而且是要看對應區(qū)間的曲線，其實光看還是不夠的，因為數(shù)據(jù)手冊所給出的曲線通常也是“典型”曲線，那還要干什么?……實測，在有條件的基礎上盡量評估盡可能多的器件。

  以上僅是以溫漂為例說明器件某一參數(shù)的選擇評估思路，一顆芯片不可能僅因一項指標而被選中，要評估各個參數(shù)才能做出決定，而評估之后可能發(fā)現(xiàn)，“參數(shù)差的芯片反而更好”，其實也應了那句話，“沒有最好的芯片，只有最合適的”。