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作者: TI專家 Bruce Trump

翻譯: TI信號鏈工程師 Michael Huang (黃翔)

有些電路受益于兩個或兩個以上運放特性的緊密匹配，所以，在一個雙通道運放或四通道運放的封裝下，他們特性究竟有多匹配？

在我們precision amplifier E2E forum里最常見的需求就是匹配的失調電壓和失調電壓溫漂。例如，如果您在搭建一個儀表放大器，匹配的運放失調電壓能產生一個接近0的失調。但是實際情況呢? 我們先看Figure1的芯片內部結構。

每個運放都有十分匹配的輸入晶體管對，以此實現放大器的低失調電壓。我們盡可能匹配好這對晶體管（其他成對的原件也是一樣）。圖中所示的四部分交叉連接是最基本的技術——每個晶體管被分成兩部分，A和A’，B和B’，并使得兩個晶體管的幾何中心是同一點。現在我們使用更精細的方法來混合布局晶體管。術語中稱這些方法為共質心（Common centroid）。

所以，這就是關鍵。我們精心的匹配在IC一側的兩個同中心的輸入級晶體管，殘留下的就是隨機不匹配。是否IC另一側的兩個晶體管會有同樣的隨機失配呢？答案是否定的。或許有其他的因素導致失調特性的匹配，但我們努力排除所有的系統失調來源，所以余下的失配都很可能是隨機的。抱歉，但是失調電壓確實不太可能十分匹配。下圖顯示了我們如何在datasheet里說明這些參數的：

所以，即使在雙通道運放或四通道運放的封裝下，取決于內部元件匹配的這些參數也不可能比單運放芯片之間匹配得更好。例如：

• 失調電壓 — 取決于晶體管對的匹配

• 失調電壓溫漂 — 取決于晶體管對的匹配

• 雙極結型晶體管放大器的輸入失調電流 — 取決于晶體管β值的匹配

一些取決于內部元件基本特性的參數，雙通道運放或四通道運放比單通道單運放更匹配，例如：

• 增益帶寬積——取決于絕對電容值和電流

• 壓擺率——取決于絕對電容值和電流

• 無輸入偏置電流消除的雙極節型晶體管運放的輸入偏置電流

老前輩可能還記得早期雙通道運放就規定值的百分比來看，也傾向于更加匹配。但這些老片子的性能充其量都很有限。他們是非常簡單的設計，缺少了現已普遍關注的內部元件的匹配，對稱的設計和IC的布局。

閱讀原文, 請參見: http://e2e.ti.com/blogs_/b/thesignal/archive/2012/10/30/matchy-matchy-how-alike-are-dual-op-amps.aspx