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[FAQ] 用于实验室和现场仪表的精密放大器

Other Parts Discussed in Thread: OPA2206, THP210, OPA2182, OPA2387, OPA197, OPA391, INA821, INA826, LPV821, OPA369

实验室和现场仪表中的 PRAMPS

分析实验室设备可在生命科学领域用于疾病的早期发现和药物开发。用于质谱、光谱分析和色谱分析的仪器需要高精度。精密放大器是信号调节和模拟信号处理设计的关键部分。

现场仪表设备涉及的测量范围很广泛,包括液体分析、压力和温度监测。数据记录器和过程控制等便携式现场仪器需要低功耗和低噪声,以在不降低测量精度的情况下尽可能提高效率。

图 1.高精度信号调节块的典型方框图

在图 1 中,OPA2206 可在电压远高于 36V 工作范围时提供所需的保护(高达 40V)。OPA2206 具有超 β 输入晶体管,与其他双极器件相比,此晶体管可显著降低输入偏置电流。由于超 β 输入,OPA2206 具有高输入阻抗和极低的电流噪声,因此适用于各种模拟信号处理,包括缓冲高电压信号。

在下一个阶段,THP210 被用作差分放大器来驱动高分辨率 ADC。超低本底噪声和差分输出可提高抗噪性能,从而尽可能减小对 ADC 的影响,并有助于将整个系统 ENOB 保持在适当的水平。除了作为差动驱动器的 THP210 外,OPA2182 还用作基准缓冲器。零漂移运算放大器提供 12nV/°C 的超低温漂,并可让系统设计人员避免复杂的校准方案。零漂移拓扑实际上消除了 1/f 噪声,从而提高了整个系统的精度。

表 1.  推荐用于实验室仪表的精密运算放大器

技术规格

OPA2387

OPA197

THP210

OPA391

系统优势

超高精度

多路复用器友好型

超低噪声

微功耗零漂移

电源电压范围 (V)

1.7 至 5.5

4.5 至 36

3 至 36

1.7 至 5.5

GBW(典型值,MHz)

5.7

10

9.2

1

输入失调电压(最大值,µV)

15

100

40

45

输入温漂(典型值,µV/°C)

0.003

0.5

0.1

1

1kHz 时的噪声(典型值,nV/rtHz)

8.5

5.5

3.7

60

每通道 Iq(最大值,mA)

0.57

1

0.95

0.024

输出电流(典型值,mA)

55

60

31

60

表 2.推荐用于实验室和现场仪表的精密仪表放大器

技术规格

INA821

INA826

系统优势

高输入阻抗,高 CMRR

最低功耗高 CMRR

电源电压范围 (V)

4.5 至 36

4.5 至 36

GBW(典型值,MHz)

5

1

输入失调电压(最大值,µV)

35

150

输入温漂(典型值,µV/°C)

0.4

2

增益漂移 (ppm/°C)

5

1

1kHz 时的噪声(典型值,nV/rtHz)

7

18

每通道 Iq(最大值,µA)

650

200

 

对于便携式现场仪表设备,精密低功耗运算放大器有助于提高系统效率,同时保持信号完整性。 

表 3.推荐的超低功耗精密运算放大器

技术规格

LPV821

OPA369

系统优势

极低漂移、毫微功耗

零交叉、超低功耗

电源电压范围 (V)

1.7 至 3.6

1.8 至 5

GBW(典型值,kHz)

8

12

输入失调电压(最大值,µV)

10

0.75

输入温漂(典型值,µV/°C)

0.02

0.4

1kHz 时的噪声(典型值,nV/rtHz)

215

290

每通道 Iq(最大值,µA)

0.65

0.8