放大器市場與應(yīng)用發(fā)展趨勢
Brain Black
凌力爾特公司產(chǎn)品市場經(jīng)理
凌力爾特公司專注于提供具有高精確度、低噪聲和高速度性能的放大器產(chǎn)品。這些器件主要分為 3 類:傳統(tǒng)的高性能放大器產(chǎn)品 (包括運算放大器、儀表放大器和可編程增益放大器);高速 ADC 驅(qū)動器;專用精確高壓側(cè)電流檢測放大器。盡管運算放大器已經(jīng)出現(xiàn)幾十年了,使用也相對簡單,但是很多令人振奮的新進展仍在不斷出現(xiàn),從而產(chǎn)生了多種富有吸引力的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品很多將以改進基本功能的形式出現(xiàn),如提高運算放大器的速度、精確度、噪聲和功率性能等,但是更多將以提高集成度的形式出現(xiàn)。凌力爾特公司的LTC6420-20 雙路差分 ADC 驅(qū)動器和 LTC6102HV 零漂移高壓側(cè)電流檢測放大器就是好例子。
LTC6420-20 是一種雙路高速全差分 ADC 驅(qū)動器,具有很好的匹配性能規(guī)格。這使其在 I-Q 解調(diào)和多通道通信應(yīng)用中尤其有用。在這些應(yīng)用中,驅(qū)動高速 ADC 的傳統(tǒng)方法是使用高壓、大電流消耗的 RF 放大器。既然這些 RF 放大器是單端組件,那么就需要附加電路將信號轉(zhuǎn)換成最高性能 ADC 所需的差分信號。LTC6420-20 與這種傳統(tǒng)方法相比有幾個優(yōu)點。首先,它的功率極低,在很多情況下,可以與 ADC 共享同一個低壓電源。其次,它使用較少的組件,占用電路板空間較少。除了將兩個通道集成到一個小型 3mm×4mm 封裝中,LTC6420-20 還含有增益設(shè)置電阻和可選輸出濾波。通過在芯片上納入靈敏的反饋網(wǎng)絡(luò),設(shè)計師無需花費大量時間考慮雜散電容可能引起的不穩(wěn)定性,該電容與 PCB 上增益設(shè)置電阻的布線有關(guān)。在 100MHz 時具有 0.1dB 增益匹配和 0.1o相位匹配,這種通道至通道匹配消除了需要匹配兩個獨立通道的難題。
LTC6102HV 零漂移高壓側(cè)電流檢測放大器能幫助設(shè)計師提高系統(tǒng)性能、降低功耗并讓產(chǎn)品快速上市。作為實現(xiàn)了零漂移前端的高壓側(cè)電流檢測放大器,LTC6102 比其它高壓側(cè)電流檢測放大器的精確度高。它用100V 的共模電壓工作,最大輸入失調(diào)電壓為 10mV,最大漂移為 50nV/℃,最大輸入偏置電流為 3nA。LTC6102 具有 2V 全差分檢測電壓,106dB 動態(tài)范圍,能夠從安培級電流中分辨出mA 級變化。與其它電流檢測放大器相比,LTC6102 的低失調(diào)可用來極大地減小檢測電阻值,同時保持分辨率不變。較小的檢測電阻意味著可給負載提供更多功率、檢測電阻、浪費更少功率、以及產(chǎn)生更低的熱量。
視特定設(shè)計目標(biāo)的不同,工程師們面臨著很多難題,其中常常包括同時要求提高性能、降低功耗和讓產(chǎn)品快速上市。就每個應(yīng)用甚至每個設(shè)計而言,設(shè)計師面臨的挑戰(zhàn)都不同。例如,就基于傳感器的應(yīng)用而言,設(shè)計師常常需要放大和緩沖傳感器產(chǎn)生的信號。既然很多傳感器都有高阻抗,設(shè)計師就必須選擇偏置電流非常低的放大器,如 LTC6087。除了低偏置電流,放大器還應(yīng)該具有低輸入失調(diào)電壓和噪聲,以最大限度擴大動態(tài)范圍,提高靈敏度。傳感器應(yīng)用常常是由電池供電,因此還必須注意電源電壓和電流要求。凌力爾特公司可為工程師提供多種幫助,如應(yīng)用工程師支持、完全規(guī)定的數(shù)據(jù)表、免費 LTSpice 建模軟件和器件模型、詳細的應(yīng)用和設(shè)計要點、電路結(jié)集等。
龔銘潭
美國國家半導(dǎo)體亞太區(qū)放大器產(chǎn)品市場經(jīng)理
如今,世界各地的環(huán)保意識日漸高漲,有助于節(jié)能的產(chǎn)品漸受市場歡迎。照目前的發(fā)展趨勢看,無論是哪一個國家/地區(qū)、哪一個市場/板塊,高能效產(chǎn)品都會大受客戶歡迎。美國國家半導(dǎo)體的PowerWise解決方案適用于能源效率要求極高的系統(tǒng)設(shè)計,性能/功率比高。例如,型號為LMV851的運算放大器內(nèi)置射頻抑制電路,因此抗電磁干擾的能力高,以8MHz的單位增益帶寬操作時,只耗用0.41mA的電流。
從技術(shù)的角度看,采用傳感器的電子設(shè)備必須加設(shè)信號調(diào)整功能,這是市場的最新發(fā)展趨勢,這種新技術(shù)已廣泛應(yīng)用于家庭醫(yī)療設(shè)備、保安系統(tǒng)及適用于各行各業(yè)的電子設(shè)備。為了實現(xiàn)傳感器的模擬前端電路或高速的應(yīng)用,美國國家半導(dǎo)體推出一系列符合不同技術(shù)要求而且適用于不同市場板塊的運算放大器產(chǎn)品。傳感器的應(yīng)用非常廣泛,部分傳感器的電阻值極高,有些甚至高達數(shù)萬歐姆,但也有部分低至只有幾百歐姆,選用正確的電阻值具有關(guān)鍵的作用。以LMP2015這類CMOS輸入運算放大器為例來說,這種零漂移運算放大器可以連接極靈敏的傳感器或輸入電阻高達數(shù)萬歐姆的應(yīng)用。部分應(yīng)用的工作頻率極低,因此采用的運算放大器必須在低頻操作時仍能保持極高的信噪比。系統(tǒng)設(shè)計工程師選用運算放大器時,必須考慮芯片是否具有極高的準(zhǔn)確度及噪聲抑制能力。
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