在电子电路领域,运算放大器的应用无处不在。然而,由于不同应用程序对运算放大器的规格要求各异,导致其难以重复使用。近年来,为了降低成本、优化库存以及降低采购风险,越来越多的公司致力于实现元器件的标准化。本文将深入介绍 ADI 的高精度通用运算放大器 ——ADA4510 - 2,它适用于多种场景,具备高精度、低成本等显著特点。

运算放大器作为电路中的关键电子元件,在不同应用场景下,其所需规格差异明显。例如,在高精度测量仪器中,为了放大微弱的传感器信号,对运算放大器的精度要求极高;而在高速信号 A/D 转换前后的缓冲电路中,则需要运算放大器具备低噪声和高速响应的特性。
理想状态下,运算放大器的输入阻抗为无穷大、输出阻抗为零、输入动态范围无穷大、开环电压增益无穷大、频率带宽无穷大、输入失调电压为零、共模输入抑制比无穷大以及内部噪声为零。但在现实中,输入阻抗虽非常高却有限,输出阻抗为数十 Ω,输入动态范围受电源和 GND 限制,开环电压增益在 10? - 10?之间,频率带宽为数百 kHz - 数十 MHz,输入失调电压为数 mV,共模输入抑制比虽较高但有限,内部噪声为数 nV/√Hz - 数十 nV/√Hz(热噪声)。
这些性能限制使得不同电路通常需要选用不同类型的运算放大器,进而导致元器件种类增多,增加了管理成本和采购风险。
针对上述问题,ADI 推出了高精度通用运算放大器 ADA4510 - 2。该产品采用了 ADI 独有的 DigiTrim 技术,实现了极低的失调电压(±20μV max),在其他性能指标上也达到了行业水平,堪称一款真正的 “型” 运算放大器,非常适合用于元器件标准化。
ADA4510 - 2 的主要规格如下:
- 失调电压: ±20μV(@25°C)
- 失调电压漂移:70nV/°C(典型值)
- 输入偏置电流 10pA(@25°C)
- 1/f 噪声:1μVp - p(典型值)(0.1 至 10 Hz)
- 噪声密度:5nV/√Hz(典型值)(@1kHz)
- 增益带宽积:10.4MHz(典型值)
- 压摆率:19V/μs(典型值)
- 轨到轨输入输出:支持
- 电源电压范围:6V 至 40V
- 传感器输入级:在传感器输入级应用中,需要放大来自传感器的微小模拟信号,因此低误差分量至关重要。ADA4510 - 2 凭借低失调电压( ±20μV)、低失调电压漂移(典型值为 70nV/°C)和低输入偏置电流( 10pA @25°C),能够高精度地放大传感器信号。

- 多路复用器输出级:当来自传感器的信号由多路复用器切换时,需要运算放大器具备快速跟随的能力,即需要高压摆率。ADA4510 - 2 结合了高压摆率(典型值为 19 V/μs)、低失调电压漂移(典型值为 70 nV/°C)和轨到轨输入 / 输出,能够处理高速切换并实现的信号放大。
- 数据采集:数据采集要求运算放大器的噪声性能不会干扰数据精度,并且能够处理高信号频率的增益带宽。ADA4510 - 2 具有低噪声(1/f 噪声 = 1μV p - p 典型值(0.1 至 10Hz),噪声密度 = 5nV/√Hz 典型值(@1kHz))和宽增益带宽(10.4MHz 典型值),可以实现高精度和高采样速度的数据采集。

- 有源滤波器:在有源滤波器应用中,需要低输入偏置电流以保持信号精度,同时增益带宽对于支持宽频率范围也很重要。ADA4510 - 2 具有低输入偏置电流( 10pA @25°C)和宽增益带宽(典型值为 10.4MHz),适用于宽频率范围的滤波器设计。
- 高精度参考电压缓冲器:为了保持准确的基准电压,需要运算放大器具备良好的偏移电压和偏移电压漂移性能。ADA4510 - 2 具有低失调电压( ±20μV)和低失调电压漂移(典型值为 70nV/°C),可确保参考电压的稳定运行。
- D/A 转换器缓冲器:作为 D/A 转换器缓冲器,需要具有高单调性和低误差,以正确放大来自 D/A 转换器的输出信号。ADA4510 - 2 具有高单调性、低失调电压( ±20μV)和低失调电压漂移(典型值为 70nV/°C),可以在不丢失信号信息的情况下实现高精度的信号输出。