Драйверы для АЦП на основе операционного усилителя компании Texas Instruments Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Драйверы для АЦП на основе ОУ

компании Texas Instruments

Евгений ЗВОНАРЕВ

Для достижения максимальной точности преобразования аналогового сигнала в цифровой код недостаточно только корректно выбрать аналого-цифровой преобразователь, необходим еще и правильный выбор операционного усилителя для согласования динамических диапазонов источника сигнала (например, датчика) и входного каскада аналого-цифрового преобразователя.

Большинство современных АЦП обладают высоким входным сопротивлением, низкой входной емкостью, хорошей линейностью характеристик преобразования, но во многих случаях подключить источник сигнала к входу АЦП напрямую невозможно. Операционный усилитель — драйвер АЦП — решает эту проблему, осуществляя также до-

полнительное усиление сигнала и его фильтрацию при соответствующем включении для подавления шумов в высокочастотной области. Для достижения высокой точности устройства параметры драйвера должны быть существенно лучше, чем у АЦП. Речь идет о времени установления ОУ, нелинейных искажениях и шумовых характеристиках. Чем выше

разрядность и быстродействие преобразователя, тем больше внимания приходится уделять выбору оптимального ОУ для драйвера АЦП. Основные моменты при выборе таких ОУ и их некоторые типовые характеристики показаны на рис. 1.

Драйверы АЦП должны иметь достаточный динамический диапазон и быстродействие

Сигнал с большой амплитудой

О

о

Сигнал с малой амплитудой

Частота (Гц)

RC-фильтр

^ТТІ

Рис. 1. Основные характеристики ОУ, которые необходимо учитывать при выборе драйверов АЦП

Таблица 1. Операционные усилители TI для SAR-АЦП (частота выборки <250 ksps)

Наименование Описание Количество каналов т н. l= S 13 “ кс а м с£ ID Іпотр. (мА, макс.) на канал Полоса частот (МГц), тип. Скорость нарастания (В/мкс), тип. й 2 S Ё вГ ID = S х ID рВ (м кс 5 = < ц,. * X ТТ rt уВ З х э Однополярное питание Rail-to-Rail (а) рп о К

INA155 прецизионный,инструментальный 1 2,7 5,5 2,1 О,55 6,5 1 5 1О 4О да выход MSOP

INA128 прецизионный, КОСС = 120 дБ 1 4,5 36 О,75 1,3 4 О,5 О,2 5ООО 8 нет - PDIP, SOIC

INA331 широкая полоса пропускания 1, 2 2,7 5,5 О,5 5 5 О,5 5 1О 46 да выход MSOP

OPA340 (искажения + шум) = 0,0007% 1, 2, 4 2,7 5,5 О,95 5,5 6 О,5 2,5 1О 25 да вх./вых. SOT-23, MSOP

OPA363 1,8 В, высокий КОСС 1, 2 1,8 5,5 О,75 7 5 О,5 2 1О 17 да вх./вых. SOT-23, MSOP

OPA2613 низкий шум,сдвоенный 2 5 12,6 6 12,5 7О 1 3,3 12 мкД 1,8 да - SOIC, SOIC PowerPAD

OPA211 (New) 36 В,прецизионный,биполярный 1, 2 5 36 3,6 8О 27 О,1 О,2 15 ООО 1,1 да выход DFN, MSOP, SO8

OPA627 очень низкие (искажения + шум) 1 9 36 7,5 16 55 О,1 О,4 5 5,2 нет - PDIP, SOIC

OPA381 прецизионный,скоростной 1, 2 2,7 5,5 1 18 12 О,О25 О,ОЗ 5О 1О да выход DFN, MSOP

OPA228 прецизионный,низкий шум 1, 2, 4 5 36 3,8 33 1О О,О75 О,1 1О ООО 3 нет - PDIP, SOIC

OPA350 прецизионный драйвер АЦП 1, 2, 4 2,7 5,5 7,5 38 22 О,5 4 1О 5 да вх./вых. PDIP, MSOP

THS4281 низкое потребление + Rail-to-Rail 1 2,7 15 1 8О 35 3,5 4 1О 12,5 да вх./вых. SOT-23, MSOP, SOIC

OPA2830 сдвоенный,низкое потребление 1, 2 3 11 3,9 1ОО 5ОО 5,5 - 1О ООО 9,2 нет выход MSOP

^4ОЗ2 100 МГц, низкий шум 2 5 ЗО 8,5 2ЗО 1ОО 2 1О 6 1,6 нет - MSOP PowerPAD, SOIC

^452О (New) Rail-to-Rail выход, FDA* 1 3 5 13 12ОО 52О 2,5 8 11 2 да выход QFN

*FDA (Fully Differential Amplifier) — дифференциальный вход/выход

Частота (кГ ц)

Рис. 2. Зависимости гармонических искажений от частоты для THS4520

(время установления и скорость нарастания), обладать низкими гармоническими искажениями при усилении сигнала до необходимого значения. Из графиков на рис. 1 хорошо видно, что при более высоком входном сопротивлении АЦП проще обеспечить низкие значения гармонических искажений. RC-фильтр (в некоторых случаях используют фильтры на основе ОУ более высокого порядка) на выходе драйвера сокращает полосу частот до оптимальной величины, подавляя шумы за пределами рабочего частотного диапазона. На рис. 1 RC-фильтр показан в упрощенном виде. Конечно, в большинстве случаев применяются активные фильтры второго и более высоких порядков на основе ОУ для достижения крутого спада частотной характеристики и низкого выходного сопротивления.

Операционные усилители — драйверы АЦП — производители классифицируют для соответствующих быстродействия и разрядности аналого-цифровых преобразователей. Это не означает, что эти усилители рекомендуется использовать только в качестве драйверов АЦП. Конечно, их можно применять для многих других целей, например, для усиления сигнала и дальнейшей обработки аналоговыми схемами.

Драйверы АЦП для АЦП поразрядного уравновешивания (SAR АЦП) с частотой дискретизации до 250 ksps

В таблице 1 приведены основные параметры усилителей, рекомендуемых для работы с SAR АЦП (successive approximation ADC или АЦП поразрядного уравновешивания) с частотой отсчетов менее 250 ksps (sps — samples per second — количество отсчетов в секунду). SAR АЦП характеризуются высокими разрешением и точностью. Они отличаются низким потреблением и небольшим количеством внешних компонентов.

Особого внимания заслуживает полный дифференциальный усилитель (с дифференциальными входом и выходом) THS4520, имеющий широкую полосу пропускания и высокую скорость нарастания напряжения. Время установления THS4520 при отклонении от установившегося значения 0,1% составляет всего 7 нс. Производитель отмечает низкие гармонические искажения этого ОУ в широкой полосе частот, а также низкий уровень шума (параметры приведены в таблице 1). Зависимости гармонических искажений для второй и третьей гармоник, взятые из документации производителя, приведены на рис. 2.

Основные параметры THS4520:

• дифференциальные вход и выход (Fully Differential Amplifier);

• полоса пропускания: 620 МГц;

• скорость нарастания напряжения: 570 В/мкс;

• время установления при точности 0,1%: 7 нс;

• шум, приведенный ко входу:

2 нВ/^Гц (f > 10 кГц);

• напряжение питания:

от 3,3 (±1,65 В) до 5 В (±2,5 В);

• потребление в режиме Power-Down: 15 мкА.

Драйверы для АЦП с повышенным разрешением (Delta-Sigma аЦп)

Дельта-сигма (ДХ) АЦП отличаются высоким разрешением и широкой полосой пропускания. Основные параметры драйверов для ДХ АЦП с очень высоким разрешением сведены в таблицу 2.

В таблице 2 присутствует интересный усилитель - транслятор уровня INA159. Основное назначение INA159 — преобразование двуполярного сигала в однополярный, поэтому он и называется транслятором уровня. Сейчас существует очень много аналого-цифровых преобразователей с однополярным питанием, допускающих подачу на вход сигнала только положительной полярности, поэтому часто

Таблица 2. Операционные усилители Т1 для дельта-сигма АЦП (с высоким разрешением)

Наименование Описание Количество каналов т н. l= S 13 “ т кс Е в з * (В Іпотр. (мА, макс.) на канал Полоса частот (МГц), тип. Скорость нарастания (В/мкс), тип. O'-С й 2 3 = S х ID рВ (м кс S = < Л Э =г Ї ЇТ Однополярное питание Rail-to-Rail (а) рп о К

OPA333 (New) 1,8 В, нулевой дрейф (Zero Drift) 1, 2 1,8 5,5 0,025 0,5 0,16 0,01 0,05 100 - да вх./вых. SC70, SOT-23, SO8

OPA735 12 В, прецизионный (Auto-Zero) 1 2,7 13,2 0,75 1,6 1,5 0,005 0,05 200 - да выход SOT-23, MSOP

OPA277 низкие дрейф и напряжение смещ. 1, 2, 4 4 36 0,825 1 0,8 0,02 0,1 1000 8 нет - QFN, SOIC, PDIP

OPA227 очень низкий шум 1, 2, 4 5 36 3,8 8 2,3 0,075 0,1 10 000 3 нет - QFN, SOIC, PDIP

INA326 Auto-Zero, КОСС = 110 дБ 1 2,5 5,5 3,4 1 кГц - 0,1 0,4 2000 33 да вх./вых. MSOP

OPA627 очень низкие (искажения + шум) 1 9 36 7,5 16 55 0,1 0,4 5 5,2 нет - PDIP, SOIC

OPA336 прецизионный, микромощный 1, 2, 4 2,3 5,5 0,032 0,1 0,03 0,125 1,5 10 40 да выход MSOP, PDIP

INA159 (New) транслятор уровня 1 1,8 5,5 1,4 1,5 15 0,5 2 - 30 да вх./вых. MSOP

INA152 однополярное питание 1 2,7 20 0,65 0,8 0,4 1,5 3 - 87 да выход MSOP

Рис. 3. IМД159. Зависимости диапазонов выходных напряжений от опорного напряжения при напряжении питания 5 В

возникает необходимость переместить двуполярный сигнал в область только положительных значений. Иллюстрация работы ВДА159 приведена на рис. 3. На рис. 4 показана типовая схема включения этого ОУ. В документации производителя можно найти и другие варианты схем включения МА159 с разными коэффициентами передачи.

Например, при напряжении питания 5 В и опорном напряжении 2,5 В, подавая на вход

ША159 напряжение от -10 до 10 В, получим на выходе напряжение в диапазоне от 0,5 до 4,5 В, что приемлемо для многих АЦП при питании 5 В. При меньших значениях опорного напряжения (это требуется при низковольтном питании) диапазоны изменения выходного напряжения изменяются. Конкретные значения приведены в таблице на рис. 3. Выходные параметры при других напряжениях питания и разных вариантах коммута-

ции входов для опорного напряжения приведены в документации производителя. Основные параметры INA159:

• коэффициент передачи при входном сигнале ±10 В: 0,2 (возможны другие значения — см. документацию);

• точность коэффициента передачи: ±0,024% (макс.);

• полоса пропускания: 1,5 МГц;

• скорость нарастания напряжения: 15 В/мкс;

• напряжение смещения: ±100 мкВ;

• дрейф напряжения смещения: ±1,5 мкВ/°С;

• напряжения питания: 1,8-5,5 В. Подробного рассмотрения заслуживают

и новые малошумящие микромощные усилители с низковольтным питанием и нулевым дрейфом (Zero Drift) OPA333 (одиночный) и OPA2333 (сдвоенный). Они характеризуются отсутствием шумов напряжения и тока с зависимостью 1/f в области очень низких частот (рис. 5). Графики на рис. 5 взяты из документации производителя. Фликкер-шум или шум типа 1/f является неотъемлемым параметром любого активного прибора, но на основе современных технологий производства полупроводниковых приборов частоту излома характеристики такого шума можно сдвинуть в область низких частот, вплоть до единиц, десятых долей Гц. Тогда в реальном диапазоне частот этот шум не будет наблюдаться.

Усилители OPA333 и OPA233 выполнены по схеме «чоппер» (Chopper) или усилитель с прерыванием. При частоте прерывания выше, чем 1/f частоты излома входного шума, усилитель, стабилизированный прерыванием, постоянно обнуляет 1/f шум на каждом такте. Теоретически, операционный усилитель с прерыванием не имеет 1/f шума. Однако прерывание вызывает появление широкополосного шума, который обычно гораздо выше шума прецизионного биполярного операционного усилителя.

Отсутствие шума с зависимостью 1/f можно добиться и с помощью схемы со структурой Auto-Zero. Отличия структур Chopper и Auto-Zero показаны на рис. 6. Из графиков на этом рисунке видно, что спектральная плотность шума для OPA333 и OPA2333 су-

Рис. 4. 1ИД159. Типовая схема включения для преобразования двуполярного входного сигнала в диапазон одной полярности

1000

ч

\

m

Ъ ЮО

10

ЭРАЗЗЗ : ЭРА2333 :

I

I

Отсу тст ие иу ма 1/f

/ / / U Пум тс ж а Си rrent ^ oia 0

—*

Li

10

100 1к Частота (Гц)

1000

ч

\

<

■е-

100 %

£

>

3

10к

10

Рис. 5. Спектральные плотности шумов напряжения и тока OPA333 и OPA2333

Частота (Гц)

Рис. 6. Сравнение спектральных плотностей шума усилителей OPA333 (Chopper) и ОУ, выполненных по схеме Auto-Zero

щественно меньше, чем у усилителей, выполненных по схеме Auto-Zero. Рассмотрение принципов работы усилителей Auto-Zero и Chopper потребует слишком много места в журнале (что достойно отдельной статьи на эту тему), поэтому заинтересованный читатель может найти подробное описание принципов действия таких усилителей в статье инженера Texas Instruments Томаса Кегельштадта “Auto-Zero amplifiers ease the design of high-precision circuits” («Усилители с прерыванием упрощают разработку высокоточных схем»).

Основные параметры OPA333 (OPA2333):

• сверхнизкое напряжение смещения: 10 мкВ (макс.);

• дрейф напряжения смещения: 0,05 мкВ/°С (макс.);

• напряжение шума в диапазоне частот 0,01-10 Гц: 1,1 мкВ (от пика до пика);

• напряжения питания: 1,8-5,5 В;

• Rail-to-Rail вход/выход;

• собственный ток потребления 17 мкА;

• миниатюрные корпуса SC70 и SOT23.

В статье по применению с сайта Texas Instruments “New zero-drift amplifier has an IQ of 17 |jA”, посвященной операционному усилителю OPA333, приведена таблица для сравнения характеристик OPA333 с близкими усилителями этого класса. Основные параметры этих ОУ сведены в таблицу 3.

Каждый из усилителей в таблице 3 имеет свои сильные и слабые стороны, но качество каждого прибора нужно оценивать по совокупности параметров. С другой стороны, для разработчика может быть наиболее важным один из конкретных параметров, тогда победителем в таблице 3 может оказаться любой из представленных в ней усилителей. Автор этой статьи по применению Томас Кегель-штадт обращает внимание на параметры в нижней строке (отношение частоты единичного усиления к току потребления). По этому соотношению бесспорным лидером является новый операционный усилитель Texas Instruments OPA333 (OPA2333).

Драйверы для быстродействующих SAR АЦП с частотой дискретизации более 250 ksps

Для SAR АЦП повышенного быстродействия Texas Instruments предлагает выбрать усилители из таблицы 4. Интересно отметить, что новый ОУ THS4520 рекомендуется производителем еще и для использования совместно с SAR АЦП среднего быстродействия (табл. 1). Усилители OPA365 (одиночный) и OPA2365 (сдвоенный) заслуживают более детального рассмотрения. Они отличаются очень низким коэффициентом гармонических искажений (всего 0,0006%), что необходимо для достижения высокой линейности передаточной характеристики аналого-цифрового преобразования. Графики для сравнения параметров этих

Таблица 3. Сравнение основных параметров ОРА333 с аналогичными ОУ других производителей

Производитель Texas Analog Instruments Devices Maxim Linear Technology Texas Instruments Analog Devices

Наименование OPA333 AD8628 ICL7650 LTC2054 OPA335 AD8551

Год начала выпуска 200б 2005 2005 2004 2002 2002

РсИор,кГц ї25 ї5 - - - -

РА7, кГц - ї5 0,25 ї ї0 4

исмещ., мкВ (типовое значение) 2 ї ї 3 ї ї

1смещ., пА 70 30 5 ї 70 ї0

Частота единичного усилиния, кГц 350 2500 2000 500 2000 ї500

Спектр. плотность шума, нВ/^ Гц 55 22 25 85 55 42

Ток потребления, мкА ї5 її00 2000 ї50 285 975

GBW*/Iq** , кГц / мкА 23 2 ї 3 7 2

*GBW — частота единичного усиления; **Iq — ток потребления

Рис. 7. Гармонические искажения и шумы ОРА365 (ОРА2365) и усилителей этого класса других производителей

Таблица 4. Операционные усилители TI для быстродействующих SAR AЦП (>250 ksps)

Наименование Описание ов л а н а к о ес ли о К н. ми с£ ID кс а м 03 ID кс ал ма <t « £ * Т « рн от Полоса частот (МГц), тип. Скорость нарастания (В/мкс), тип. O'-с з = s * ID рВ (м кс 5 = < І ІЗ =г * ЇТ Однополярное питание Rail-to-Rail (а) рп о К

OPA26^ низкий шум 2 5 ї2,б б ї2,5 70 ї 3,3 ї2 мкA ї,8 да - SOIC, SOIC PowerPAD

OPA727 e-trim, низкий шум ї, 2, 4 4 ї2 б,5 20 30 0,ї5 ї,5 ї00 її да - MSOP, DFN, TSSOP

OPA365 (New) Zero-Crossover, скоростной ї, 2 2,2 5,5 5 50 25 0,5 ї ї0 ї00 да вход SOT23, SO8

OPA358 КМОП, 3 В, корпус SC70 ї 2,7 3,3 7,5 80 55 б 5 50 б,4 да выход SC70

OPA2830 низкое потребление, широкополосный 2 3 її 3,9 ї00 500 ї,5 27 ї0 9,5 да выход MSOP, SOIC

^4ї30/3ї дифференциальный вход/выход, FDA* ї 5 30 ї5 ї35 52 2 4,5 б мкA ї,3 да - MSOP, SOIC

OPA2H (New) 36 В, прецизионный,биполярный ї, 2 5 3б 3,б 80 27 0,ї 0,2 ї5 000 ї,ї да выход DFN, MSOP, SO8

OPA355 КМОП, 2,7 В, корпус SOT23 ї, 2, 3 2,7 5,5 її 200 300 9 7 50 5,8 да выход SOT-23, SOIC

OPA842 низкие искажения ї 8 ї2,б 20,2 200 400 ї,2 4 35 2,б нет - SOT-23, SOIC

THS4032 100 МГц, низкий шум 2 5 30 8,5 230 ї00 2 ї0 б ї,б нет - MSOP PowerPAD, SOIC

OPA2822 сдвоенный, низкий шум 2 4 ї2,б 4,8 240 ї70 ї,2 5 ї2 мкA 2 да - MSOP, SOIC

THS4520(New) дифференциальный вход/выход, FDA ї 3 5 ї3 ї200 520 2,5 8 її 2 да выход QFN

OPA2889 (New) низкое потребление, сдвоенный 2 2,б ї2 4б 75 250 5 ±20 0,75 8,4 да - MSOP, SOIC

*FDA (Fully Differential Amplifier) — дифференциальный вход/выход

усилителей и аналогичных от других производителей показаны на рис. 7 (взяты из документации производителя).

Основные параметры ОРА365 (ОРА2365):

• напряжение питания: 2,2—5,5 В;

• низкое напряжение смещения: 200 мкВ;

• полоса пропускания: 50 МГц;

КОСС: 100 дБ (минимальное значение); высокая скорость нарастания: 25 В/мкс; очень низкие гармонические искажения + шум: 0,0006%;

ток потребления: 5 мА (максимальное значение);

корпус 8ОТ23-5.

Драйверы для АЦП очень высокого быстродействия

Наиболее высокой частотой дискретизации отличаются АЦП, выполненные по структурам Pipeline (конвейерные) и Flash (параллельные и самые быстрые). Параллельные АЦП

Таблица 5. Операционные усилители TI для АЦП очень высокого быстродействия (Pipeline и Flash АЦП)

Наименование Описание ов л а н а к о ес ли о К н. ми 03 ID кс а м са~ ID кс ал ма <t « & * Т « рн от Полоса частот (МГц), тип. Скорость нарастания (В/мкс), тип. О^ s 2 S ID = S х ID рВ (м кс S = < ц,. ТГ м/ уВ З х Однополярное питание Rail-to-Rail (а) рп о К

OPA26^ сдвоенный, низкий шум 2 5 ї2,б б ї2,5 70 ї 3,3 ї2 мкA ї,8 да - SOIC

OPA842 низкие искажения, широкополосный ї 7 ї2,б 20,2 200 400 ї,2 4 35 мкA 2,6 да - SOT-23, SOIC

OPA847 низкий шум, широкополосный, 3,9 ГГц ї 7 ї2,б ї8,ї 3900 950 0,5 0,25 39 мкA 0,85 да - SOT-23, SOIC

OPA843 низкие искажения, широкополосный ї 7 ї2,б 20,2 800 ї000 ї,2 4 35 м^ 2 да - SOT-23, SOIC

OPA698 широкополосный ї 5 ї2,б ї5,5 250 її00 5 ї5 ї0 мкA 5,6 да - SOIC

OPA2690 сдвоенный, широкополосный 5 ї2,б 5,5 300 ї800 4,5 ї2 ї0 мкA 5,5 да - SOIC

THS4502/03 дифференциальный вход/выход^А* ї 4,5 ї5 28 370 2800 -4/+2 ї0 4,6 м^ 6,8 да - MSOP

OPA695 очень широкая полоса частот ї 5 ї2,б ї2,3 ї400 4300 3 ї0 37 мкA ї,8 да - SOT-23, SOIC

THS45H широкополосный, низкий шум, FDA ї 3 5 39,2 2000 4900 5,2 2,6 ї5,5 м^ 2 да - QFN

THS45^ широкополосный, низкий шум, FDA ї 3 5 37,7 2000 5ї00 5,2 2,6 ї3 мкA 2,2 да - QFN

THS4508 широкополосный, FDA ї 3 5 39,2 3000 6400 5 2,6 ї5,5 мкA 2,3 да - QFN

THS4509 низкие искажения, FDA ї 3 5 37,7 3000 6600 0,8 2,6 ї3 мкA ї,9 да - QFN

THS4520(New) Rail-to-Rail выход, FDA ї 3 5 ї3 ї200 520 2,5 8 її 2 да выход QFN

*FDA (Fully Differential Amplifier) — дифференциальный вход/выход

200 . 150 . 100 50 0

-50 ■ -100 -150 -200

и пит. — 1,8 В ОРА369 -подтка

у

/

/ К

F /

Другие

прои зводит ели

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

Синфазное напряжение на входе (В)

1,6 1,1

01Л0Ш01Л01Л0Ю0 1П0Ю0Ю0Ю01Л0

ЮСМО^ЮСМОГ^ЮСМ СМ ГМ СМ у~ ч- I

I I I I I I I

Напряжение смещения (мкВ)

Рис. 8. Зависимости напряжений смещения ОРА369 (ОРА2369) и ОУ этого класса других производителей

Рис. 9. Распределение напряжения смещения ОРА376, ОРА2376 и ОРА4376 в выборке этих операционных усилителей

отличаются чрезвычайно простой архитектурой и очень широкой полосой пропускания, но обладают очень высокой потребляемой мощностью, большим размером кристалла и высокой ценой. Конвейерные АЦП потребляют меньше энергии по сравнению с параллельными преобразователями, но частота дискретизации у них существенно ниже, чем у Flash АЦП. Рекомендуемые Texas Instruments ОУ — драйверы для самых скоростных АЦП — представлены в таблице 5.

Обратите внимание, что новый операционный усилитель THS4520 попал в таблицу и для самых быстрых АЦП. Усилитель THS4520 — один из самых универсальных драйверов АЦП, так как он попал сразу в три таблицы из приведенных в этой статье. Он совместим по выводам со скоростными, полностью дифференциальными усилителями THS4508, THS4509, THS4511, THS4513.

OPA369 и OPA2369 -прецизионные усилители Zero-crossover с потреблением 1 мкА

Операционные усилители OPA369 (одиночный ОУ) и OPA2369 (сдвоенный) благодаря уникальной технологии Zero-crossover имеют

нулевое изменение напряжения смещения при изменении синфазного напряжения на входе, что очень важно в низковольтных применениях с полной амплитудой входных сигналов (Rail-to-Rail). Низкое собственное потребление и миниатюрные корпуса делают эти усилители очень перспективными для разработки портативных приборов. Совместно с OPA369 Texas Instruments рекомендует использовать АЦП ADS1100 и микроконтроллеры с ультранизким потреблением MSP430. Основные параметры OPA369 и OPA2369:

• технология Zero-crossover;

• низкий ток потребления: 1 мкА;

• низкое напряжение смещения: 750 мкВ (макс.);

• низкие напряжения питания: 1,8-5,5 В;

• низкий температурный дрейф напряжения смещения: 1,75 мкВ/°С;

• корпуса SC70-5, SOT23-8, MSOP-8.

OPA376, OPA2376, OPA4376 -новые прецизионные малошумящие усилители e-TrimTM

Среди новых прецизионных усилителей Texas Instruments нельзя пройти мимо прецизионных малошумящих усилителей, выполненных с использованием технологии e-Trim.

Они отличаются очень низким напряжением смещения (не более 25 мкВ) при полосе пропускания 5,5 МГц, низкой спектральной плотностью шума 7,5 нВ/^Гц и собственным током потребления не более 950 мкА. В диапазоне частот от 0,1 до 10 Гц напряжение шумов не превышает 0,8 мкВ от пика до пика. Усилители предназначены для работы от напряжения питания одной полярности в диапазоне 2,2-5,5 В. На рис. 9 показано распределение напряжения смещения ОРА376 среди относительно большой выборки выпущенных приборов. На рис. 9 хорошо видно, что напряжение смещения большинства ОРА376 (одиночных), ОРА2376 (сдвоенных) и ОРА4376 (счетверенных) не превышает 10 мкВ. Производитель приводит гистограмму, показанную на рис. 9, на первой странице документации для этих ОУ для того, чтобы разработчики учитывали, что большинство усилителей этой серии имеют напряжение смещения не более 10 мкВ. Эти микросхемы выпускаются в миниатюрных корпусах 8С-70, ЭОТ23, МвОР, ТввОР. Усилители предназначены для работы в портативной прецизионной аппаратуре.

Заключение

Применение новых операционных усилителей и правильный их выбор позволяют достичь более высоких параметров аналоговых и аналогово-цифровых схем без усложнения схемотехнических решений разрабатываемых устройств.

При выборе операционного усилителя для любой цели необходимо оценивать его параметры в комплексе с другими характеристиками. Например, один ОУ лучше другого по напряжению смещения, но проигрывает ему по полосе пропускания и гармоническим искажениям (для конкретной разработки на первый план могут выйти другие параметры).

Для упрощения процесса выбора ОУ для драйверов АЦП можно воспользоваться рекомендациями производителя. ■