如何选择合适的精密放大器
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根据我们正在处理的应用,较小的偏移电压并不总是意味着更高的精度或更好的直流性能。首先,我们需要确定最主要的错误来源。如果确实是输入失调电压,那么斩波稳定(零漂移)运算放大器 (op amps) 会派上用场。它们为我们提供最低的输入失调电压……是的,最低的漂移……是的,几乎没有 1/f 噪声。它们在高增益电路和更宽温度范围的应用中非常有用。
在医疗仪器等温度范围较窄的应用中,极低的失调漂移可能不会给我们带来很多好处——至少与放大器的输入偏置电流和源阻抗相比较时不会。这可能是零漂移器件的主要问题,因为它们的输入偏置电流可能比标准互补金属氧化物半导体 (CMOS) 或场效应晶体管 (FET) 输入器件高几个数量级。
例如,对于窄温度范围应用,我们最好使用经过良好调整的器件(例如OPA376而不是OPA333)。初始失调电压的差异为 15µV,但输入偏置电流的差异为 190pA!对于 1MΩ 的源阻抗,我们的误差为 190µV,比OPA333的 10uV 输入失调电压的初始值大得多。
OPAx333系列CMOS运算放大器采用专有的自动校准技术,可同时提供极低的偏移电压(最大10μV)和随时间和温度变化的近零漂移。这些微型、高精度、低静态电流放大器提供高阻抗输入,共模范围超出轨道100 mV,轨到轨输出在轨道50 mV范围内摆动。可使用低至1.8 V(±0.9 V)和高达5.5 V(±2.75 V)的单电源或双电源。这些设备引脚对低电压、单电源操作进行了优化。
OPAx333系列提供出色的共模抑制比,无需与传统互补输入级相关的交叉。这种设计使得驱动模数转换器(ADC)的性能优越,而不会降低差分线性度。
OPA333(单版本)在5引脚SOT-23:SOT:和8引脚SOIC封装中提供,而OPA2333(双版本)在8引脚VSON、SOIC和VSSOP封装中提供。所有版本均规定在-40°C至125°C的温度范围内运行。
● 特征
■低偏移电压:10μV(最大值)
■零点漂移:0.05μV/°C(最大值)
■0.01-Hz至10 Hz噪声:1.1μVPP
■静态电流:17μA
■单电源操作
■电源电压:1.8伏至5.5伏
■轨到轨输入/输出
■微型封装:SC70和SOT23
OPA376采用先进的CMOS工艺技术,通过封装级微调实现了超低输入偏移电压,从而能够最小化信号误差,最大化动态范围。此外,该器件还以不足1mA的静态电流实现了极低噪声与最大1uV/C的出色温度漂移特性。
TI针对高精度应用为客户提供了业界一流的信号链。OPA376针对便携式医疗与工业应用的配套产品包括:OPA333、OPA340、ADS123x、MSP430以及REF50xx。对于消费类音频应用领域,OPA376则与OPA363/4、DAC557x以及音频编解码器产品配合工作。
该产品采用微小型SC70、8引脚SO以及5引脚SOT23等多种封装版本。OPA2376的双通道版本采用8引脚MSOP与8引脚SO封装。四通道版本采用14引脚TSSOP封装。所有版本均可在-40℃至+125℃的温度范围内工作,而且规范相同,从而支持最大的设计灵活性。
非零漂移运算放大器的另一个优势是它们在精密测量中无处不在。斩波稳定放大器可能有限制,具体取决于应用和电路配置。
如果我们正在考虑将零漂移器件用作缓冲器,我们可能需要考虑在其输出端添加一个简单的滤波器,以避免通常存在于运算放大器的单位增益带宽中的毛刺(斩波)。