ST最精確的納米功耗運算放大器TSU111

TSU111是意法半導(dǎo)體最精密的毫微功耗運算放大器 （op amp），具有很大的優(yōu)勢，可以創(chuàng)建更持久、性能更好的器件。智能革命以無數(shù)傳感器測量所有事物和每個人為特征，帶來了一個奇妙的悖論：這個日益數(shù)字化的世界是高度模擬的！許多負責(zé)跟蹤其環(huán)境的組件使用模擬微機電系統(tǒng)。這些組件固有的挑戰(zhàn)之一是它們的低幅度信號需要放大。因此，工程師在模擬信號到達數(shù)字組件之前使用運算放大器。然而，這個過程會消耗大量功率，并引入嚴重的不精確性，這違背了低功率傳感器的目的。因此，我們開始理解為什么 TSU111 的出色規(guī)格風(fēng)靡市場，徹底改變了我們認為可能的情況。

TSU111：納米功率運算放大器的新性能記錄

TSU111 在 25 oC 時的電流消耗僅為 900 nA，繼承了 ST 在電源管理方面的優(yōu)勢，成為公司產(chǎn)品組合中功耗最低的運算放大器之一。事實上，只有TSU101需要更少的能量，因為它只消耗 580 nA。然而，盡管后者的失調(diào)電壓為 3 mV，但 TSU111 的最大輸入失調(diào)電壓 （V io ） 僅為 150 μV，使其更加精確，同時仍保持在 1 μA 以下。

在理想情況下，傳感器捕獲的模擬信號將被具有無限增益的運算放大器完美放大。在這個理論場景中，將 0 V 的輸入電壓施加到運算放大器會導(dǎo)致輸出電壓為 0 V。不幸的是，支配現(xiàn)實生活的物理定律存在很多問題，當(dāng)信號通過放大器時，設(shè)備內(nèi)部組件之間的噪聲和不匹配會導(dǎo)致引入錯誤和不精確。如果我們使用前面的示例，將 0 V 輸入電壓施加到真正的運算放大器將導(dǎo)致負或正輸出電壓，具體取決于器件。換句話說， 輸入和輸出電壓之間的差異越大，運算放大器就越不精確。

為了更好地量化該精度，我們使用輸入失調(diào)電壓或施加到輸入端子的電壓，因此運算放大器可以輸出 0 V。因此，與 TSU101 的 3 mV 相比，TSU111 的失調(diào)電壓僅為 150 μV，是巨大的差異徹底改變了上一代毫微功耗運算放大器原本可以實現(xiàn)的精度。

令人印象深刻的應(yīng)用多功能性

盡管 TSU111 比 TSU101 更精確，但 ST 能夠保持1.5 V 至 5.5 V 的相同電源電壓范圍。如此低的電壓，加上亞微安的輸入電流，意味著 TSU111 可以使用 220 mAh CR2032 紐扣電池運行超過 25 年！因此，像這樣添加多個運算放大器對電路消耗的影響微乎其微，這使得 TSU111 非常適合必須長時間依賴單個電池的應(yīng)用，例如 CO、O 2和 H 2 S在家庭和工業(yè)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的探測器。

TSU111 還繼承了 TSU101 的軌到軌設(shè)計，這意味著為電路供電的軌也可以為運算放大器供電，大大簡化了設(shè)計，同時增加了輸出的動態(tài)范圍，以確保它可以達到電源。這一點尤其重要，因為軌到軌結(jié)構(gòu)在小型應(yīng)用中是必不可少的。

最后，TSU111 具有11.5 kHz 的典型增益帶寬積，如果我們將其與 TSU101 的 8 kHz 進行比較，這個值尤其高。簡而言之，它可以幫助確定運算放大器在特定頻率下可獲得的最大增益，這解釋了為什么 TSU111 非常適合光伏應(yīng)用。收集光電二極管的電流通常需要電流電壓轉(zhuǎn)換器，并且考慮到它的高帶寬和低電流偏置，運算放大器可以通過優(yōu)化這種特殊的轉(zhuǎn)換來極大地提高設(shè)計的效率。

審核編輯：郭婷