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可以帮忙比较一下LMP7721和OPA320吗?

Other Parts Discussed in Thread: LMP7721, OPA320, CC2640R2F, LM2776

我们做气体传感器,输入电流为DC pA-nA级,供电电池2.5V或5V(串联2个),要求精度越高越好,低噪声低功耗,实验室用不考虑批量生产成本问题,后端用的CC2640R2传输数据(ADC 200ks/s,电源1.9-3.8V,假设一秒采集两次数据)。看了一个2016年电化学传感器参考设计,也是pA级输入,对方使用的是LT1462,实现TIA+反相器+四阶低通滤波器的设计。LT1462的IB=2pA,Vos=0.4 typ、0.8max mV,Rin=10^12 Ohm,GBW=175kHz 等等。详细信息请参考这个链接:www.analog.com/.../146263f.pdf

我比较了一下参数,感觉做TIA的话LMP7721和OPA320各方面都比LT1462优秀。但TI这两片之间我实在不太会选,唯一知道的是OPA320单电源供电可以少用一片chargepump。我们想把设计做小,所以不影响性能的前提下能少一片是一片,单电源供电对我们来讲算是一个优势。请大神帮忙讲解下/给些学习建议,点明LMP7721与OPA320之间的不同、优缺点。我只有非常有限的电路背景(本科学过,之后很久没接触了),这两天正在读以下文件:

1)www.ti.com.cn/.../zhca758.pdf

2)www.ti.com/.../sboa122.pdf

3)www.ti.com.cn/.../sboa220a.pdf

4)www.ti.com.cn/.../snoa514c.pdf

也许没把问题问清楚,如果还需要我提供其他信息请留言告知。提前感谢您的帮助了。

  • 您好,
    TIA输入的是电流信号,因此对输入电流由影响的参数都要考虑,除了考虑输入偏置电流(与反馈电阻形成输入失调电压)、输入失调电压,也要考虑输入失调电流、失调电流温漂、失调电压温漂,在输入信号比较小的情况下也要考虑输入电压噪声、输入电流噪声。

    是单电源供电还是双电源供电主要看调理的是单极性信号还是双极性信号,如果输入输出都是单极性信号那就可以用单电源供电。
  • 都可以。在这个级别,PCB设计更决定精度。

  • 1) 我们是单极性信号,我认为opa320可以接成四阶低通滤波器。如果我错了请纠正我,sorry 这个有点傻。
    2)偏置电流LMP7721|OPA320 = 20fA |0.9pA max、
    输入失调电压LMP7721|OPA320 = 26uV|150uV,
    输入失调电流LMP7721|OPA320 = 40fA|0.9pA、
    输入失调电流温漂LMP7721|OPA320都没查到、
    输入失调电压温漂LMP7721|OPA320 = – 1.5 µV/°C|1.5 µV/°C,
    输入电压噪声密度LMP7721|OPA320= 6.5 nV/√Hz | 8.5 nV/√Hz、
    输入电流噪声密度LMP7721|OPA320= 0.01 pA/√Hz|0.6 fA/√Hz。

    我全查到了,谢谢。大部分参数LMP7721比较好,只是输入电流噪声密度LMP7721比OPA320差了几个量级让我有点担心。请问这些参数对单极性小电流(pA)放大的影响程度您能帮我排个序吗?
  • 谢谢您的回复。

    我查到这两片之间相关参数的差别如下:
    偏置电流LMP7721|OPA320 = 20fA |0.9pA max、
    输入失调电压LMP7721|OPA320 = 26uV|150uV,
    输入失调电流LMP7721|OPA320 = 40fA|0.9pA、
    输入失调电流温漂LMP7721|OPA320都没查到、
    输入失调电压温漂LMP7721|OPA320 = – 1.5 µV/°C|1.5 µV/°C,
    输入电压噪声密度LMP7721|OPA320= 6.5 nV/√Hz | 8.5 nV/√Hz、
    输入电流噪声密度LMP7721|OPA320= 0.01 pA/√Hz|0.6 fA/√Hz。

    我们想要做的是个蓝牙外设,由小信号放大+CC2640R2F一块蓝牙MCU(带ADC)+电源管理组成,看了TI的CC2640R2参考设计,电路很小只有几个cm^2。我想请您指教一下对于小信号放大的PCB设计,该着重考虑哪些因素?如有经验请给指个方向我会自己去查细节。
  • 亲;对于小信号放大,尤其是高阻小信号。建议注意屏蔽。理论上;在管脚外圈;最好设置屏蔽圈。另外;注意单点连接和IC本地化退耦就可以了。注意细节;关节仅于此。
  • 好的。谢谢您多次且及时的回复,祝新年万事顺利。
  • pA级电流放大,还是LMP7721 更好一些吧,PMP7721的Iib非常小,为fA级,这样就减少了放大过程中的DC error。
    layout方面的话,除了保证普通运放layout的要点,比如反馈端离引脚走线尽量短,电源去耦电容尽量靠近电源端,去耦电容和电源之间不要有via,走线尽量宽等之外,还有就是给输入引脚加上guard ring,设置屏蔽。
  • 我昨天查了下LM2776,觉得片子很小不太影响,于是还是决定性能优先双电源供电。目前已经确定要采用LMP7721,感谢您在PCB设计上给我这么详细的指点,受教了。