Vos 校正-激光修整、e-Trim™、斩波器

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Vos校正是一项重要的技术，用于解决模拟电路中的偏移问题。在现代电子系统中，精度和可靠性是至关重要的，而Vos校正可以帮助确保电路的准确性和稳定性。本文将介绍Vos校正的三种方法：激光修整、e-Trim™和斩波器，并探讨它们的优缺点以及适用范围。如果您对Vos校正感兴趣，那么请继续阅读本文，了解更多有关这一重要技术的信息。每个放大器都由数万个晶体管、电阻器和电容器构成。Vos 是运放输入结构固有的无法完全对称导致的输入偏置电压。

一、激光修整：晶圆级修整

下图显示了运算放大器裸片的图片。突出显示的区域为薄膜电阻器。在晶圆级测试过程中，激光烧掉了电阻材料部分，从而通过增加裸片的总电阻调节其值。

双极器件，偏置电压被设置为基极与发射极电压Q1和Q2的不匹配。如果晶体管完全匹配，Vbe值将抵消，偏移量将为零。在实际情况下，不匹配会产生毫伏范围内的失调电压。电阻Ros1和Ros2可以调整，以尽量减少偏移。

CMOS的trim更为复杂。采用CMOS工艺时通过修剪R1和R2来调整偏移漂移。接下来，通过修剪Ros1和Ros2来调整偏移量。因此，CMOS器件至少需要两个步骤来最小化偏移和偏移漂移。

可以通过CP（Chip Probing，在晶圆制作完成之后，探针测试裸DIE露在外的芯片管脚与测试机台连接进行测试）测试监控失调电压，然后对电阻器进行修整，直到失调电压归零。

虽然电路设计简单，每个wafer都需要CP测试导致成本较高，并且后续将晶圆锯成模具和封装的过程会导致Vos的偏移，从而失去一些精度。

二、e-Trim™：封装级修整

这个方法和激光修正都是通过trim 输入级电阻来校正失调电压。e-Trim™是在最后的封装测试完成的，通常在芯片上做一根细小的融丝连接着一个NMOS开关，把融丝连接在电源和地之间，在输出端提供一个信号先进行电阻校准，再把开关打开，迅速爆断。修整电路的通道关闭，修整控制电路被禁用，调整成为永久性调整。

这种e-fuse的方式不需要额外的引脚或测试点，与晶圆级修整相比性能得到大幅提升。这种方法还可避免通常由封装应力引起的参数变化。

三、斩波器：动态校正

斩波器的方法是用内部动态校准方法来有效降低失调电压。如下图，第一个跨导级的输入和输出设有一组开关，每个校准周期交换一次输入信号的极性。随时间推移和温度变化的漂移平均为零。此特性还消除了传统放大器在频率非常低时出现的 1/f 噪声。这些特性使得斩波放大器在直流（或低频）信号调节应用中非常有用，这些应用包括称重秤、应变计和温度测量。

然而，斩波放大器会插入一个由电荷注入（因开关开合）导致的额外噪声分量；这些操作会导致输入偏置电流中出现尖峰，而这可能转化为高源阻抗应用中的电压尖峰，或者在使用高阻值电阻器的过程中上调信号。

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