关于低噪音性能的运算放大器集合介绍
运算放大器是差分输入、单端输出的极高增益放大器,常用于高精度模拟电路,因此必须精确测量其性能。但在开环测量中,其开环增益可能高达107或更高。
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以下是关于低噪音性能运算放大器的集合介绍,涵盖关键参数、典型应用场景及推荐型号:
一、低噪声运放的关键参数
- 输入电压噪声密度(nV/√Hz):
低频(0.1-10Hz)噪声和宽带噪声(如1kHz)是核心指标,数值越低越好。 - 电流噪声密度(pA/√Hz):
在高阻抗电路中需关注,电流噪声可能主导总噪声。 - 增益带宽积(GBW):
高频应用需选择高带宽运放,但需权衡噪声性能。 - 电源电压范围:
单电源或双电源供电需求影响选型。 - 封装与功耗:
根据空间和散热条件选择SMD、DIP或超小封装型号。
二、主流低噪声运放型号及特点
1. 德州仪器(TI)系列
-
OPA1612
- 电压噪声:1.1nV/√Hz @1kHz,电流噪声:1.7pA/√Hz
- 带宽:40MHz,THD+N:-120dB(音频级)
- 应用:高保真音频、医疗仪器
- 优势:双通道、低失真,支持±2.25V至±18V电源。
-
OPA627/OPA828
- 电压噪声:4.5nV/√Hz(OPA627),5.3nV/√Hz(OPA828)
- 带宽:16MHz(OPA627),20MHz(OPA828)
- 应用:精密测量、光电检测
- 优势:超低偏置电流,适合传感器信号链。
2. 亚德诺(ADI)系列
-
AD797
- 电压噪声:0.9nV/√Hz @1kHz,电流噪声:2pA/√Hz
- 带宽:110MHz,压摆率:20V/μs
- 应用:专业音频设备、高速数据采集
- 优势:极低宽带噪声,支持宽电源范围(±5V至±15V)。
-
AD8599
- 电压噪声:1.1nV/√Hz,电流噪声:10pA/√Hz
- 带宽:10MHz,单电源供电(2.5V-6V)
- 应用:便携式设备、麦克风前置放大
- 优势:低功耗,适合电池供电场景。
3. 凌力尔特(Linear Tech,现属ADI)
-
LT1028
- 电压噪声:0.85nV/√Hz @1kHz,电流噪声:1pA/√Hz
- 带宽:75MHz,压摆率:11V/μs
- 应用:微弱信号放大(如热电偶、应变片)
- 优势:超低频噪声(0.1-10Hz噪声仅35nVpp)。
-
LTC6655
- 电压噪声:90nVpp(0.1-10Hz),基准源级低噪声
- 应用:高精度ADC/DAC参考源
- 优势:低漂移,温漂仅2ppm/°C。
4. 意法半导体(ST)
- TSB722
- 电压噪声:2.5nV/√Hz,电流噪声:0.5pA/√Hz
- 带宽:50MHz,支持轨到轨输出
- 应用:工业传感器、数据采集卡
- 优势:高性价比,适用于中低频系统。
三、选型建议
- 音频应用:优先选择OPA1612、AD797,关注THD+N和0.1-10Hz噪声。
- 传感器信号链:LT1028、OPA828适合微弱直流信号;TSB722适合中频交流信号。
- 高速系统:AD797、LT1028的高带宽和压摆率可满足需求。
- 低功耗场景:AD8599、LTC6655在便携设备中表现优异。
四、设计注意事项
- PCB布局:缩短输入走线,避免电磁耦合噪声。
- 电源去耦:在电源引脚就近放置0.1μF和10μF电容。
- 接地策略:采用星型接地,分离模拟/数字地。
- 屏蔽与滤波:对高阻抗输入信号使用屏蔽线,并添加RC低通滤波。
以上型号可根据具体需求进一步筛选,实际应用中需结合数据手册的测试条件验证性能。
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