面向精準(zhǔn)放大器應(yīng)用的匹配電阻器網(wǎng)絡(luò)

諧波失真

在為精準(zhǔn)型應(yīng)用挑選電阻器時(shí)，諧波失真也是很重要的。視尺寸和材料的不同，電阻器兩端的一個(gè)大 信號(hào)電壓或許會(huì)使電阻發(fā)生顯著的變化。在不少片式電阻器中都會(huì)出現(xiàn)這一問(wèn)題，并且隨著電阻器上功率級(jí)的增加，這種情況會(huì)變得愈發(fā)嚴(yán)重。表1以高功率驅(qū)動(dòng)和 相似功率驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)比較了厚膜、通孔和LT5400電阻器的失真性能指標(biāo)。比較結(jié)果顯示：對(duì)于給定的信號(hào)，與其他電阻器類型相比，LT5400所引起的信 號(hào)失真要小得多。

圖3展示了LT5400中電阻器之間的分布式電容模型。為了在LT5400中實(shí)現(xiàn)高精度的匹配和跟蹤，以串聯(lián)和并聯(lián)的方式配置了很多小型硅鉻(SiCr)電 阻器。由于復(fù)雜交錯(cuò)結(jié)合的原因，可以將LT5400電阻器模擬為在相鄰區(qū)段之間及各區(qū)段與裸露焊盤(pán)之間具有寄生電容的一連串無(wú)窮小電阻器。與此相反，未采 用這種嚴(yán)密布局的標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝型電阻器則呈現(xiàn)出小得多的寄生電容。

當(dāng)裸露焊盤(pán)接地時(shí)，可以減輕電阻器間電容的影響。不過(guò)，即使在裸露焊盤(pán)接地之后，該電容仍舊會(huì)通過(guò)形成一個(gè)寄生極點(diǎn)(約為總電阻與總電容的乘積)而對(duì)電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

由于過(guò)沖與相位裕量成反比，因此盡量減小階躍響應(yīng)過(guò)沖是確保電路穩(wěn)定性的一個(gè)好辦法。未經(jīng)補(bǔ)償?shù)腖T5400配置產(chǎn)生的過(guò)沖為27%，而0402配置的過(guò)沖 為17%。然而，實(shí)現(xiàn)8%過(guò)沖所需的補(bǔ)償電容器在這兩種配置中則大致相同：LT5400為18pF，0402電阻器為15pF。在采用的補(bǔ)償電容差不多相 同的情況下，兩種電路所表現(xiàn)出的穩(wěn)定性特征頗為相似。

結(jié)論

由于產(chǎn)品手冊(cè)規(guī)格假定的是理想組件，因此高精度放大器和ADC的實(shí)際性能通常難以實(shí)現(xiàn)。精密匹配的電阻器網(wǎng)絡(luò)(如LT5400提供的電阻器網(wǎng)絡(luò))可實(shí)現(xiàn)比分立式組件高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的精準(zhǔn)匹配，從而確保達(dá)到高精度IC產(chǎn)品手冊(cè)中宣稱的性能指標(biāo)。