PGA 增益误差仿真

指尖的音符

PGA运算放大器，输出范围0.2~ 5.3V, 运放的offset：-3mv~3mv。单位增益75db以上
增益误差计算公式 gain err=((Vout/Vin) - gain) / gain *100,
当增益(1+R2/R1)=64时，增益误差仿真时,误差特别大
STM32G4手册 gain=64时，增益误差在2%。
有那些因素可能导致增益误差变差？
仿真方法，DC扫描 输入信号Vin从3.125mv-82.8mv，
增益误差计算公式 gain err=((Vout/Vin) - gain) / gain *100，
目前分析可能是运放offset引起的误差，还有其他可能影响的因素吗?
解决方法或者思路。

ericking0

无非就是运放本身的offset和分压电阻的matching；
前者糙一点直接trim，精巧一点可以用那种连续时间的autozero；
    PS：注意输入轨，既然最小挡位是X2，应该只会P管输入；
    PS：一般定义的时候会把gainerror和offset分开的，这里混在一起当gainerror，你算过0.05V输入，64X增益的时候，你offset需要做到多低按你公式算出来的gainerror才能达到2%吗？建议去测一下竞品吧，按理MCU集成的PGA不会这么折腾的；
后者电阻串并联，把下面小电阻怼大一点，layout matching一下硬抗，2%应该还好；

recluse2011

可以重点关注下Gain ERROR的计算方法
不是你现在的方法哦
2%@Gain=32 ALL PVT下还是有难度的
供参考

指尖的音符

   

recluse2011 发表于 2023-3-2 17:15
可以重点关注下Gain ERROR的计算方法
不是你现在的方法哦
2%@Gain=32 ALL PVT下还是有难度的

没理解STM32G4手册里他的 gain  范围是怎么计算的，在gain@64时，运放的offset影响放大64倍之后，用我的计算公式，假设输入是4mv，offset是3mv，那么理想输出是256mv，gain error 已经达到75%，在参考手册中只看到有trim功能，如2楼所说的，测量gain error 是否要带入offset， 如果不用实际运放仿真，结果也没有任何意义。

能否提供gain error的计算方法？

指尖的音符

   

ericking0 发表于 2023-3-2 09:13
无非就是运放本身的offset和分压电阻的matching；
前者糙一点直接trim，精巧一点可以用那种连续时间的autoz ...

PS：一般定义的时候会把gainerror和offset分开的，这里混在一起当gainerror，你算过0.05V输入，64X增益的时候，你offset需要做到多低按你公式算出来的gainerror才能达到2%吗？建议去测一下竞品吧，按理MCU集成的PGA不会这么折腾的；
后者电阻串并联，把下面小电阻怼大一点，layout matching一下硬抗，2%应该还好；


STM32G4和TI的一些文档中，没有看到具体关于gain error 的相关信息，一般都是直接给出增益的范围，所以这里我理解存在偏差，能否给予一些提示，0.05V输入，x64增益的时候，offser至少要在1mv一下，才能达到2%，gain error 最差的时候，在最小输入时发生（offset大，输出小，占比大），如果不考虑offset，那么gain error这个指标怎么测量，直接测试rladder电阻的分压比？

recluse2011

   

指尖的音符 发表于 2023-3-2 18:07
没理解STM32G4手册里他的 gain  范围是怎么计算的，在gain@64时，运放的offset影响放大64倍之后，用我的 ...

自己做产品吗？路漫漫，再研究研究

jyh822

我和做类似的东西

jyh822

直接测输出和输入的放大比值

jyh822

增益误差最后是抛物线形式，电压越低误差越大