运算放大器有哪些好处？

　　我们的运算放大器系列已经扩展了业界    的速度与电源电流。 LTC6258 / LTC6259 / LTC6260 系列（单通道，双通道，四通道）在超低 20μA 电源电流下提供 1.3MHz，具有 400μV     偏移电压和轨到轨输入和输出。该运算放大器与 1.8V 至 5.25V 电源相结合，可为无数应用提供无与伦比的性能，低功耗和低电压，且成本合理。

　　低噪声参考

　　LT6656 是一款精密串联电压基准，电源电流低至 1μA。结合简单的滤波器，LTC6258 可以降低 LT6656 的有效噪声并增强其输出电流驱动能力，同时保持较低的总功耗。

　　图 1 显示了这样的配置。首先，LT6656 输出之后的截止频率非常低（R IN1 和 C IN1 ，低于 5Hz 截止频率）。由于 LTC6258 的输入偏置电流，较大的 R IN1 值会产生很大的失调电压。将 R IN1 设置为 2.7kΩ会产生低于运算放大器标称输入失调电压的偏移。 C IN1 可以更大或更小，相应地或多或少地过滤。 C IN1 的耐压要求很低，在小体积内产生相对较大的电容。

　该电路利用 LTC6258 的驱动能力大容性负载。使用连接到 LTC6258 的大输出电容器组可以显着旁路使用参考电压的后续电路。总的来说，LT6656 和 LTC6258 的组合，在这种配置下，可以产生低噪声，低功耗和旁路电容明显较大的参考电压。

　　电压频谱噪声密度如图 2 所示。一旦滤波器（R IN1 和 C IN1 ）跟随参考电压，10kHz 以下参考电压的噪声明显下降。运算放大器配置为单位增益，有或没有大的 44μF 负载，保持稳定，仅产生少量低频噪声。图 3 显示了 R IN1 - C IN1 滤波器和运算放大器电路组合的瞬态响应，带有和不带 44μF 输出电容。

　　重要的是，将 LTC6258 引入参考电路后，输出电压    不会明显下降。 LT6656 A 级    为 0.05％。在 1.25V 时，误差为±625μV;误差为 0.1％的 B 级为±1.25mV。使用 400μV 偏移    值的 LTC6258 会增加一些标称输出电压不确定度，但在 LT6656 初始误差的数量级范围内。

　　测得的电源电流消耗为 21μA。

　　实用正弦波

　　人们不希望使用 5V 低功耗运算放大器产生 -100dBc 失真的正弦波。同样，使用 LTC6258 的带通滤波器可以与易于使用的低功耗振荡器结合使用，以低成本，低电压和极低的功耗产生正弦波。

　　有效过滤

　　图 4 的带通滤波器交流耦合到输入。因此，LTC6258 输入不会给前一阶段带来负担，无法产生特定的    共模电压。一个简单的电阻分压器，RA1 和 RA2，为 LTC6258 带通滤波器提供偏置。将运算放大器输入与固定电压挂钩有助于减少移动共模时可能出现的失真。

　　此滤波器以 10kHz 为中心。确切的电阻和电容值可以向上或向下调整，具体取决于    电阻噪声或    总电源电流是否    重要。通过减少反馈环路中的电流，该实现针对低功耗进行了优化。电容器 C2 和 C3     初为 4.7nF 或更高，电阻值较低。    ，1nF 具有更高的电阻，针对更低的功耗进行了优化。除了功耗之外，反馈阻抗的次要但同样重要的一点是运算放大器轨到轨输出级的负载。较重的负载，例如介于 1K 和 10K 之间的阻抗，会显着降低开环增益，进而影响带通滤波器的    。数据表显示 AVOL 从 100kΩ降低到 10kΩ，降低了 5 倍。较低的 C2 和 C3 可能是可行的，但随后 R6 变得更大，在输出端引入更多的噪声。

　　该带通滤波器的目标 Q 是中等的 - 约为 3. 中等 Q 值，而不是高 Q，允许使用 5％电容。较高的 Q 值将要求更    的电容器，并且 10kHz 时的开环增益很可能高于反馈阻抗负载。当然，中等 Q 导致谐波衰减比 Q 更高。

　　添加振荡器

　　通过驱动可以得到低功率正弦波发生器方波进入带通滤波器。完整的原理图如图 6 所示 .LTC6906 微功率电阻器组振荡器可轻松配置为 10kHz 方波，并可驱动带通滤波器输入电阻中看到的相对良性负载。 LTC6906 在 10kHz 时的供电电流为 32.4μA。

　　图 7 显示了 LTC6906 输出和带通滤波器输出。正弦波的 HD2 为 -46.1dBc，HD3 为 -32.6dBc。输出为 1.34V P-P 至 1.44V P-P ，由于 10kHz 时有限运算放大器开环增益，    电平略有变化。 3V 电压轨的总电流消耗低于 55μA。

　　其他增强功能

　　图 8 显示了可选的增强功能。低功耗基准利用了 LTC6906 和 LTC6258 在极低电源下工作的能力。该参考电压从电池输入提供 2.5V。固定的 2.5V 电源可在输入电压变化时稳定输出电压摆幅。此外，具有更高电阻的更低滤波电容值可进一步降低 LTC6258 负载，降低功耗并提高滤波器    。

　　结论

　　LTC6258 / LTC6259 / LTC6260 系列（单通道，双通道，四通道）在 20μA 的低电源电流下提供 1.3MHz 增益带宽，    偏移电压为 400μV，轨到轨输入和输出。该运算放大器采用 1.8V 至 5.25V 电源供电，能够以低成本实现低功耗和低电压的优异性能。