3PEAK高壓零漂放大器契合精密應(yīng)用

思瑞浦（3PEAK）新推出了 適用于精密應(yīng)用的高壓零漂放大器系列---TPA188x、TPA186x、TP27 。將TP555x的零漂移技術(shù)從5V供電擴(kuò)展到了36V供電，在-40℃～125℃內(nèi)失調(diào)電壓不超過70uV，0.1到10Hz的電壓噪聲峰峰值為0.1uV，滿足工業(yè)設(shè)備、測(cè)試測(cè)量等應(yīng)用對(duì)高壓高精度放大器的失調(diào)電壓、失調(diào)電壓隨溫度的漂移和噪聲的需求。

該系列產(chǎn)品的增益帶寬積為5MHz和12MHz，拓寬了精密放大器可以工作的閉環(huán)增益和閉環(huán)帶寬范圍，適用于對(duì)帶寬和精度都有要求的應(yīng)用。如果把閉環(huán)帶寬限制在50KHz內(nèi)，可以避開零漂移技術(shù)帶來的100KHz出的噪聲譜高值，達(dá)到良好的輸出噪聲水平。 TPA186x、TP27可以把增益設(shè)置為100倍， TPA188x可以把增益設(shè)置為200倍 ，滿足精密電源、電池測(cè)試等需要測(cè)量高頻的電流小信號(hào)的信號(hào)調(diào)理需求。

秉承思瑞浦（3PEAK）可靠性至上的設(shè)計(jì)理念，該系列產(chǎn)品的 HBM達(dá)到2KV，CDM達(dá)到1KV ；作為高壓CMOS器件，產(chǎn)品對(duì)Latch Up做了特殊強(qiáng)化，達(dá)到 500mA的Latch Up****水平 ，提高了產(chǎn)品對(duì)惡劣上電時(shí)序、熱插拔、現(xiàn)場(chǎng)干擾等對(duì)IO管腳和電源管腳的異常電壓和電流沖擊的耐受能力，降低了工業(yè)控制、電池測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表等應(yīng)用對(duì)放大器可靠性設(shè)計(jì)的要求。

該系列產(chǎn)品提升了思瑞浦高壓放大器的精度指標(biāo)，擴(kuò)大了應(yīng)用中對(duì)高壓放大器的各類需求。

低失調(diào)、低漂移、低噪聲滿足高精度需求

應(yīng)用對(duì)高精度放大器的需求主要是低失調(diào)電壓、低失調(diào)電壓隨溫度的漂移和低噪聲。

1、 低失調(diào)電壓

失調(diào)電壓雖然可以通過系統(tǒng)硬件和軟件校準(zhǔn)解決。使用硬件校準(zhǔn)會(huì)增加硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜度和生產(chǎn)工序，帶來額外的成本；而使用軟件校準(zhǔn)，在小信號(hào)的放大應(yīng)用中會(huì)降低動(dòng)態(tài)范圍，從而降低放大器可以設(shè)置的閉環(huán)增益。低失調(diào)電壓能夠提升系統(tǒng)可設(shè)置的閉環(huán)增益，同時(shí)也能省掉硬件校準(zhǔn)帶來的成本。

2、

低失調(diào)電壓隨溫度的漂移

失調(diào)電壓隨溫度的漂移的要求更高，因?yàn)槭д{(diào)電壓可以通過系統(tǒng)校準(zhǔn)解決，而失調(diào)電壓隨溫度的漂移需要通過增加溫度范圍下的系統(tǒng)校準(zhǔn)，一般很難在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)施。思瑞浦（3PEAK）使用零漂技術(shù)的高壓放大器可以做到失調(diào)電壓在常溫下< 50uV， -40℃～125℃下< 70uV，失調(diào)電壓的漂移< 0.2uV/度。

圖1為TPA1882的40顆樣品在-40℃、25℃、85℃和125℃的失調(diào)電壓數(shù)據(jù)，都在±15uV內(nèi)，顯示失調(diào)電壓具有良好的溫度穩(wěn)定性。

圖1、失調(diào)電壓數(shù)據(jù)

3、低噪聲

除了失調(diào)電壓和失調(diào)電壓隨溫度的漂移之外，放大器的噪聲也是精密應(yīng)用中的一個(gè)重要考慮因素?？梢钥疾熘绷鲬?yīng)用中需要關(guān)注的0.1～10Hz的電壓噪聲峰峰值，該頻率內(nèi)主要的噪聲是1/f噪聲，傳統(tǒng)的CMOS工藝放大器的1/f噪聲非常差，如TP1282的0.1～10Hz的電壓噪聲峰峰值為12uV，噪聲譜密度如圖2所示，

圖2、TP1282L1的電壓噪聲譜密度

如果對(duì)此指標(biāo)有較高要求，常用的選擇是BIPOLAR工藝制造的精密放大器如OP1117，可以做到0.1～10Hz內(nèi)的電壓噪聲峰峰值為0.4uVpp。 TPA188X、TPA186X、TP27使用的斬波零漂技術(shù)，可以將低頻噪聲消除，在0.1～10Hz內(nèi)做到0.1uVpp 。

下面圖3為TPA188X的噪聲譜密度。

圖3、 TPA188X的電壓噪聲譜密度

可以看到斬波零漂技術(shù)將低頻噪聲消除的代價(jià)---噪聲譜在斬波零漂為100K的頻率帶來了較高的噪聲。 思瑞浦（3PEAK）也對(duì)此噪聲進(jìn)行了優(yōu)化，壓低到25nV/Hz 。如果應(yīng)用對(duì)噪聲非常敏感，可以考慮使用電阻和電容進(jìn)行低通濾波，把電路的帶寬壓低到50KHz內(nèi)，消除100KHz的尖峰噪聲的影響。