LTC6078和LTC6079微功率精密雙運放結(jié)合了雙極放大器和CMOS放大器的優(yōu)點


LTC6078和LTC6079是雙極和四極微功率精密運放,結(jié)合了傳統(tǒng)雙極放大器的低偏置和低漂移與CMOS放大器的低偏置電流。此外,LTC6078具有低電源電流和低噪聲,低電源電壓工作,軌到軌輸入和輸出級。這種功能的組合允許精度性能以前只能通過復(fù)合放大器,手動偏移修剪,或校準。
高級運算放大器
傳統(tǒng)的雙極運算放大器可以設(shè)計出優(yōu)異的溫度精度,但雙極放大器缺乏CMOS放大器的低偏置電流。在高源阻抗應(yīng)用中,幾納安的輸入偏置電流可以等于毫伏或更多的輸入誤差,淹沒放大器的低電壓(OS)。
傳統(tǒng)(和一些非傳統(tǒng))CMOS放大器都有自己的優(yōu)點和缺點。輸入偏置電流可以比其雙極對應(yīng)物低得多。但是V(OS)和V(OS)漂移規(guī)格通常限制了這些放大器在高精度應(yīng)用中的實用性,呈現(xiàn)出與雙極放大器相反的問題。斬波穩(wěn)定(也稱為零漂移)放大器,通?;贑MOS,采用同步失調(diào)抵消方案來抵消放大器的直流缺陷,因此放大器的V(OS)和V(OS)漂移幾乎可以忽略不計。然而,零漂移放大器往往比它們的連續(xù)時間對應(yīng)物吸收更多的電流,阻礙了它們在低功率精度應(yīng)用中的使用。此外,由于自動歸零電路時鐘諧波,零漂移放大器在更高頻率時可能會產(chǎn)生更大的噪聲。
LTC6078是一款CMOS運算放大器,具有專有的V(OS)微調(diào)電路,可產(chǎn)生25 μ V最大V(OS)和0.7 μ V/°C最大V(OS)漂移,在所有可比的雙極和CMOS運算放大器中最低。LTC6078在整個溫度范圍內(nèi)的最大輸入偏置電流為50pA,是所有精密或高阻抗儀器應(yīng)用的理想選擇。低54μA的供電電流和2.7V的最小供電電壓使LTC6078成為功率敏感或密封電路的絕佳選擇。具有無源高阻抗傳感器的LTC6078雙運放電路可以在兩節(jié)堿性AA電池上運行超過1.5年。
精密電流檢測和控制
LTC6078的軌對軌輸入和輸出級允許在V(DD)或V(SS)處進行精確輸入傳感,這對于簡單的高側(cè)或低側(cè)電流傳感非常有用。圖1顯示了LTC6078在一個簡單、精確的高側(cè)電流傳感應(yīng)用中的應(yīng)用。25μV的精度轉(zhuǎn)化為優(yōu)異的電流分辨率,具有非常小的檢測電阻,意味著更高的精度,更少的功率損耗。在反饋回路中使用,LTC6078可以用作精密電流源/接收器或電流伺服器。
圖1 精密,低電源電壓電流檢測放大器。LTC6078伺服n溝道MOSFET漏極電流,使R1上的電壓與感測電阻上的電壓相同。LTC6078的精度使得一個小的檢測電阻可以在不犧牲直流精度的情況下使用更少的功耗。
圖2顯示了LTC6078平衡兩個并聯(lián)LT1763低差(LDO)穩(wěn)壓器上的負載。當(dāng)并聯(lián)兩個穩(wěn)壓器時,一個常見的做法是簡單地將兩個輸出連接在一起。然而,內(nèi)部電壓偏置導(dǎo)致一個穩(wěn)壓器處理大部分(或全部)負載電流。在匯源調(diào)節(jié)器的情況下,一個可能會將大量電流輸入到另一個調(diào)節(jié)器中!
圖2 LTC6078用作電流負載平衡伺服放大器。由于LTC6078的精度,短長度的銅線或PCB走線可以用作鎮(zhèn)流器電阻。LTC6078的V(DD)可以接V(IN)或V(OUT),只要滿足最小2.7V的供電電壓要求。
當(dāng)輸出電流的貢獻在穩(wěn)壓器之間平衡時,負載共享電路工作得最好。LTC6078比較兩個ldo和伺服器的電壓輸出,以平衡第二個ldo的反饋引腳。LTC6078的高精度意味著分立鎮(zhèn)流器電阻是不必要的-短段導(dǎo)線或PCB走線足以提供鎮(zhèn)流器電阻。LTC6078的電阻(1)為25毫歐,無論負載輸出的絕對電流如何,LTC6078都可以將ldo的電流分擔(dān)平衡到1mA以內(nèi)。反饋網(wǎng)絡(luò)不會顯著降低調(diào)節(jié)器的負載暫態(tài)性能,并且圖2可以擴展到包括盡可能多的并聯(lián)調(diào)節(jié)器。
關(guān)閉功能
對于極低功耗的應(yīng)用,如密封電池供電的傳感器,10引腳版本的LTC6078在微小的DFN封裝中提供兩個關(guān)閉引腳(每個放大器一個)。當(dāng)處于關(guān)閉模式時,每個放大器的低54μA電流消耗減少到最大1μA(在整個溫度范圍內(nèi))。快速的50μs導(dǎo)通和2μs關(guān)斷時間確保在過渡期間耗散最小的功率。
在需要監(jiān)控多個輸入且只有一個數(shù)字轉(zhuǎn)換器可用的應(yīng)用中,兩個放大器的獨立關(guān)斷功能允許任意數(shù)量的LTC6078輸出復(fù)用在一起。LTC6078在關(guān)機模式下的高阻抗輸出不加載有源LTC6078的輸出。只要兩個放大器不是同時有源,就不需要外部多路復(fù)用組件。
布局的考慮
在高源阻抗應(yīng)用中,如pH探頭,光電二極管,應(yīng)變片等,LTC6078的低輸入偏置電流(最大過溫50pA)需要干凈的電路板布局,以盡量減少高阻抗信號節(jié)點的額外泄漏電流。在5V電源走線和輸入走線之間,僅100G歐姆的PC板電阻就會增加50pA的漏電流,這通常大于LTC6078的輸入偏置電流。相比之下,一點未洗的焊劑可以增加1G歐姆-10G歐姆電阻。在關(guān)鍵應(yīng)用中,或者如果懷疑有漏電,在由低阻抗源驅(qū)動的高阻抗輸入走線周圍設(shè)置一個保護環(huán),使其與輸入電壓相等,以防止此類漏電問題。保護環(huán)應(yīng)盡可能延長,以保護高阻抗信號免受任何和所有潛在泄漏路徑的影響。圖3顯示了使用保護環(huán)時的推薦布局。
圖3 使用低阻抗保護環(huán)來屏蔽高阻抗信號走線免受電路板泄漏源影響的示例布局。輸出引腳可以直接或通過低阻抗(<100k歐姆)反饋電阻驅(qū)動保護環(huán)。放大器顯示為非反相增益配置。
結(jié)論
LTC6078提供雙極和CMOS放大器的所有優(yōu)點,以及一系列其他功能,使其成為低功耗,高精度應(yīng)用的最終選擇。出色的偏置、漂移和輸入偏置電流規(guī)格的組合在雙極和CMOS運放產(chǎn)品中都是無與倫比的。對于需要四個精密運算放大器的應(yīng)用,LTC6079可提供16引腳表面貼裝SSOP和DFN封裝。
責(zé)任編輯:David
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