Zero-Drift operationsförstärkarfamilj i paket med liten yta med 3μV maximal DC-offset och 30nV/°C maximal drift

Introduktion LTC2050, LTC2051 och LTC2052 är enkla, dubbla och fyrhjulsdriftsförstärkare som finns tillgängliga i SOT-23, MS8 respektive GN16 paket. De minsta nolldrift operationsförstärkarna som finns tillgängliga, de upptar minimalt kortutrymme samtidigt som de ger den lägsta ingångsoffset (3μV max) och offsetdrift (30nV/°C max) som finns tillgänglig för närvarande. Dessutom fungerar de över ett brett utbud, från 2.7V till ± 5V. De har rail-to-rail-utgångar som kan driva laster så små som 1k till endera matningsskenan och de har ett ingångsområde från negativ matning till vanligtvis mindre än 1V från positiv matning. Utökat intervall för gemensamt ingångsläge med kompromisslös CMRR Vid rumstemperatur och med ingångsnivån för gemensamt läge i mitten av strömförsörjningen, har delarna typiskt 0.5 μV av ingångsrefererad offset och är garanterat mindre än ±3 μV. För att säkerställa denna DC-noggrannhet över ingångsområdet för common mode har LTC2050/LTC2051/LTC2052 exceptionellt hög CMRR över ett brett intervall från negativ matning till vanligtvis inom 0.9 V från den positiva skenan, som visas i figur 1. Till exempel, som ingången varieras över hela 5V common mode-intervallet, den ingångsrefererade offset ändras vanligtvis med mindre än 0.4μV. Liknande nivåer av PSRR (vanligtvis mindre än 0.1 μV offset per volt matningsförändring) och temperaturdrift nära noll säkerställer att förskjutningen inte överstiger 5μV över hela matningsspänningen och det kommersiella temperaturområdet.     Figur 1. DC CMRR vs ingång gemensamt läge Rail-to-Rail-utgångsfrekvensomriktare med en belastning på 1k LTC2050/LTC2051/LTC2052 bibehåller sina DC-egenskaper medan de driver resistiva laster som hämtar eller sjunker strömmar så höga som 5mA. Figur 2 visar op-förstärkarnas räls-till-skena svängning kontra utmatningsresistansbelastning. Med en 1k eller 5k belastning svänger utgången vanligtvis till inom 100mV respektive 30mV från skenorna.     Figur 2. Utspänningssvängning vs belastningsresistans Klockgenommatning och ingångsförspänningsström praktiskt taget eliminerad LTC2050-familjen använder autonollningskretsar för att uppnå sin nolldriftsoffset och andra DC-specifikationer. Klockan som används för automatisk nollställning är vanligtvis 7.5 kHz. Det finns två typer av klockgenomföring i autonollställda op-förstärkare som LTC2050/51/52. Den första orsakas av inställningen av den interna samplingskondensatorn. Den ingångsrefererade storleken för denna klockgenomföring är oberoende av ingångskällans resistans eller förstärkningsinställningsmotstånd. Figur 3 visar utgångsspektrumet från LTC2050 med en sluten slingförstärkning på 101 med R2 = 100k och R1 = RS = 1k. Det finns en återstående klockgenomströmning på mindre än 1μVRMS, refererad ingång, vid 7.5 kHz. Denna mycket låga klockgenomströmning uppnås i LTC2050/LTC2051/LTC2052 av interna kretsar som förbättrar inställningen av de interna autonolllagringskondensatorerna.     Figur 3. Utgångsspektrum med en förstärkning på 101; R2 = 100k, R1 = RS = 1k Den andra formen av klockgenomföring orsakas av laddningsinsprutningen av de interna MOS-omkopplarna som är anslutna till op-förstärkaringångarna. Dessa strömspikar är inte uppenbara i utgången när källresistansen för op-förstärkaringångarna är liten (det vill säga R1 och RS är små i figur 3). Figur 4 visar utsignalen från LTC2050HV som arbetar med en förstärkning på 101, 5V matning och ingångsnivån för gemensamt läge vid negativ matning (jord). Spår A visar utsignalen när källresistansen (RS) är 1k, medan kurva B visar utsignalen för RS = 100k. Laddningsinsprutningen av ingångsomkopplarna visas i fallet med högt ingångsmotstånd. Medelvärdet för laddningsinsprutningsströmmen (som är ingångsförspänningsströmmen) är dock mindre än 15pA, som visas i figur 5. Därför, även med 100k källresistans, kan topparna i figur 4, spår B reduceras till 1.5 μV ingångsrefererad likström med en återkopplingskondensator över R2.     Figur 4. Utgång med en förstärkning på 101; VS = 5V, R2 = 100kΩ, R1 = 1kΩ, ingång gemensamt läge vid V–; spår A: RS = 1kΩ, spår B: RS = 100kΩ     Figur 5. Ingångsspänningsström mot ingångsspänning (LTC2050HV) Högmotståndsbrygga -förstärkartillämpning En mycket vanlig tillämpning av nolldriftförstärkare är förstärkning av signaler från en differentiell resistiv brygga, som visas i figur 6. Förstärkningen är 2R2/R, där R är bromotståndet. I applikationer där bryggresistansen är hög kan ingångsförspänningsströmmen för op-förstärkaren orsaka fel. Med 5V-matning har LTC2050HV vanligtvis 5pA ingångsförspänningsström vid mitten av matningen (se figur 5). Därför bidrar bryggresistanser så höga som 100k med mindre än 1μV ytterligare offset på grund av ingångsförspänningsström och bryggresistans.     Figur 6. Typisk differentialbryggförstärkare Ultralåg VOS-drift, lågbruskompositförstärkare LTC2050-familjen av förstärkare har cirka 1.5 μV topp-till-topp brus mellan DC och 10Hz. Om en applikation behöver mindre brus men kräver LTC2050:s DC-prestanda, kan en kompositförstärkare som den som visas i figur 7 vara lösningen.     Figur 7. Nolldrift, lågbruskomposit operationsförstärkare LT1677 är en lågbrus rail-to-rail in- och utgångs operationsförstärkare som arbetar över ett mycket brett matningsintervall (3V till ±15V). Integratorn som bildas av LTC2050HV nollställer kompositförstärkarens förskjutning via förskjutningsstiften på LT1677. Den resulterande offseten och driften är de för LTC2050HV men bruset är nära det för LT1677 (cirka 100nV topp-till-topp, DC till 10Hz). Med värdena som visas är uppvärmningstiden cirka tio sekunder. Negativ matningsströmövervakning Figur 8 visar LTC2051 som används för att känna av strömmen i den negativa strömkällan. LTC2051:s låga offset tillåter användning av ett mycket litet avkänningsmotstånd, RS. Utgången nivåförskjuts till jord med M1.     Figur 8. Övervakning av negativ matningsström Slutsats LTC2050/LTC2051/LTC2052-familjen av operationsförstärkare med nolldrift erbjuder mindre paket än någon annan operationsförstärkare med sina DC-specifikationer. Dessutom är de de första som körs på enstaka 2.7V-försörjningar, men kan ändå användas med högre ±5-försörjning.

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC