Industrielle und medizinische Designanforderungen drängen stets zur Verbesserung der Genauigkeit und Geschwindigkeit von Produkten. Die Branche der analogen, integrierten Schaltkreise hat es im Wesentlichen geschafft, die Geschwindigkeitsanforderungen zu erfüllen, aber bleibt hinter den Anforderungen an die Genauigkeit zurück. Es besteht eine starke Ausrichtung auf Systeme mit einer Genauigkeit von 1 ppm, besonders jetzt, wo lineare A/D-Wandler mit 1 ppm zur Regel werden.
Bei Genauigkeit geht es um Zahlen – also darum, wie genau ein System im Betrieb den gewünschten Zahlenwert erfüllen kann. Bei Präzision geht es hingegen um das Ausmaß des Zahlenwerts in Bezug auf Ziffern. Hier benutzen wir „Genauigkeit” als einen Begriff, der alle Grenzwerte bei Systemmessungen, wie Rauschen, Offset, Verstärkungsfehler und Nichtlinearität, einbezieht.
Viele Operationsverstärker weisen Fehlerterme in ppm-Bereichen auf, aber bei keinen treten alle Fehler im ppm-Bereich auf. Chopper-Verstärker können beispielsweise Offset-Spannungen im ppm-Bereich, DC-Linearität und niederfrequentes Rauschen liefern, haben aber problematische Eingangsruheströme und Linearität bei der Frequenz. Bipolare Verstärker können zwar ein geringes Breitbandrauschen und eine gute Linearität bieten, aber ihre Eingangsströme können immer noch Fehler innerhalb des Stromkreises verursachen. MOS-Verstärker weisen hervorragende Ruheströme auf, sind aber im Allgemeinen im Bereich des niederfrequenten Rauschens und der Linearität mangelhaft.
In diesem Artikel von Analog Devices werden Grenzwerte bezüglich der Genauigkeit von Operationsverstärkern, das Vorgehen bei der Auswahl der wenigen Operationsverstärker, die eine Chance auf eine Genauigkeit von 1 ppm haben, sowie einige Anwendungsverbesserungen für bestehende Operationsverstärkergrenzen beschrieben.
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