激光修整工艺如何提高 OP 性能？（以双极性和 CMOS 为例）

话说，OP 的里面是什么样的？（你问我，我问谁？）

（皮一下很快乐，目前我们还在理论层面）

这张图是在说明：

双极型输入运放和 CMOS 输入运放，内部输入级长什么样，以及厂家是怎么用“电阻修整”来调 Vos 和温漂的。

左边：双极型输入运放（Bipolar）

结构是什么

左边框图里面主要几块：

Q1 / Q2：一对差分输入晶体管（双极性 BJT），负责把 Vin1、Vin2 之间的差分电压转换成电流。

IS1：尾电流源，给差分对提供恒定电流，这样 Q1、Q2 电流互补。

R1 / R2：差分对的有源负载/集电极电阻，用来把电流信号再变成电压。

Cc + Unity Gain Block：后面的电压放大级 + 补偿电容，形成整个运放的高增益和稳定性。

Ros1 / Ros2（红圈）：输入晶体管旁边那对小电阻，就是专门用来修整 Vos 和温漂的“调节旋钮”。

就是这里了

就是这里了

Vos 是怎么来的？

理想情况下，Q1 和 Q2 完全对称：同样的 β、Vbe、面积、电流 → Vin1=Vin2 时电流完全均分 → 输出为 0。

现实里难免有差异：Q1、Q2 的 Vbe 有几十 µV〜几百 µV 的不一致；R1、R2 匹配也不是完美；制程导致面积、掺杂有细微差别。

这些差异就会表现成一个等效的 输入失调电压 Vos。

怎么用电阻修 Vos + 温漂？

红框里的 Ros1、Ros2 是小电阻，可在晶圆测试时微调（比如激光修、熔丝）：增大 Ros1、减小 Ros2 → 改变 Q1/Q2 的等效发射极电阻 → 轻微改变它们的电流 / Vbe 曲线；通过这种“微调对称性”，可以把 Vos 调到接近 0。

因为 Q1 和 Q2 是 双极性晶体管，它们的 Vbe–T 曲线非常类似，只要调好室温的对称点，整条温度曲线也会一起对齐，所以：

对双极型输入级来说，一次修整 Ros1/Ros2，既能把 Vos 调小，也能同时把温漂调小。

这就是 PPT 上一句话：

“针对双极性的 Vos 和 Vos 温漂对这些电阻器进行修整”。

右边：CMOS 输入运放

右边画的是 CMOS 输入级的大致结构：

输入差分对 Q1 / Q2 变成了 MOS 管（大概率是 PMOS/NMOS 差分对）；

上面有 R1 / R2 作为负载 / 源极电阻；下面还是 IS1 尾电流源；下方同样有 Ros1 / Ros2 作为可修整的小电阻。

红圈出的位置比左图多了两处：既圈了 Ros1/Ros2，也圈了顶部负载 R1/R2 ；意思是：CMOS 的 Vos 和温漂，需要两组电阻共同修整。

为什么 CMOS 更麻烦？

MOS 管的 Vgs–T 特性比 BJT 的 Vbe–T 要“弯”得复杂得多，而且：Vth（阈值电压）的温漂和工差很大；µn、µp 的温度特性也不完全对称；DC Vos 和温度曲线的“斜率 / 曲率”不是简单线性关系。

所以：

要调 室温 Vos，可以通过 Ros1/Ros2 微调差分对的电阻/电流；

要调 温漂（曲线的斜率），还得通过 R1/R2（负载电阻、偏置电路）来改变跨导和工作点。

也就是说：CMOS 输入级通常要分别修整“零点”和“斜率”两件事，而双极型很多时候一组电阻就可以兼顾两者。

这就是图上那句：

“针对 CMOS 的 Vos 和 Vos 温漂对这些电阻器进行修整”，并画了好几个红圈，说明 修整对象不只一处。

核心差异

用一句对比总结：

Bipolar 输入运放：

前端是 BJT 差分对，电流–电压关系和温度特性比较“规矩”（指数律+线性温漂）；通过一对可调电阻 Ros1/Ros2 就能把差分对调得非常对称，→ Vos 很小，温漂也自然很小。

CMOS 输入运放：

前端是 MOS 差分对，Vth、µ 的温度特性导致 Vos(T) 曲线有明显非线性；为了同时控制 室温 Vos 和 Vos 温漂，需要对多处电阻（输入级、电流镜、负载）进行联合修整；工艺更复杂，但可以换来：极低的输入偏置电流、轨到轨输入等特性。

工程上可以这么理解这张图：

为什么很多“超低 Vos + 超低温漂”的高精度运放要么是双极型，要么是零漂结构？ 因为 CMOS 虽然偏置电流超小，但要把 Vos 和温漂一起压下去，内部结构和 trimming 比双极型难多了。

对了，看一下是如何激光修的

对了，看一下是如何激光修的