ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Усилители этого семейства обладают сверхнизкими значениями смещения, дрейфа и тока биения. AD8571/AD8572/AD8574 - это одно-, двух- и четырехканальные усилители, соответственно, с входными и выходными сигналами rail-to-rail. Все они гарантированно работают от 2,7...5 В от одного источника питания. AD8571/AD8572/AD8574 обеспечивают преимущества, ранее присущие только дорогим усилителям с автоматическим обнулением или стабилизированным чоппером. Используя топологию Analog Devices, Inc., эти усилители с нулевым дрейфом сочетают низкую стоимость с высокой точностью. (Внешние конденсаторы не требуются). Используя метод автообнуления с разбросом спектра, AD8571/AD8572/AD8574 устраняют интермодуляционные эффекты, возникающие из-за взаимодействия функции прерывания с частотой сигнала в приложениях переменного тока. Благодаря напряжению смещения всего 1 мкВ и дрейфу 0,005 мкВ/°C, AD8571/AD8572/AD8574 идеально подходят для приложений, где невозможно допустить наличие источников ошибок. Датчики положения и давления, медицинское оборудование и тензометрические усилители выигрывают от практически нулевого дрейфа в рабочем диапазоне температур. Многим другим системам требуются входные и выходные колебания "от шины к шине", обеспечиваемые AD8571/AD8572/AD8574. AD8571/AD8572/AD8574 рассчитаны на расширенный промышленный/автомобильный диапазон температур (от -40°C до +125°C). Двойной усилитель AD8572 выпускается в 8-выводных узких корпусах SOIC и TSSOP для поверхностного монтажа.

 

ОСОБЕННОСТИ

Низкое напряжение смещения: 1 мкВ

Дрейф входного смещения: 0,005 мкВ/°C

Размах входных и выходных сигналов "рельс в рельс

Работа от одного источника питания 5 В/2,7 В

Высокий коэффициент усиления: типичный 145 дБ

CMRR: 140 дБ типичный

PSRR: типичный показатель 130 дБ

Сверхнизкий входной ток смещения: типичный 10 пА

Низкий ток питания: 750 мкА на операционный усилитель

Время восстановления после перегрузки: 50 мкс

Внешние конденсаторы не требуются

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Датчики температуры

Датчики давления

Точное измерение тока

Усилители тензометрических датчиков

Медицинское оборудование

Термопарные усилители

 

АРХИТЕКТУРА УСИЛИТЕЛЯ

Каждый операционный усилитель AD8571/AD8572/AD8574 состоит из двух усилителей: основного и вторичного, который используется для коррекции напряжения смещения основного усилителя. Оба усилителя состоят из входного каскада, работающего по схеме "рельс в рельс", благодаря чему диапазон входного напряжения общего режима достигает обеих шин питания. Входной каскад состоит из дифференциальной пары NMOS, работающей одновременно с параллельной дифференциальной парой PMOS. Выходы дифференциальных входных каскадов объединяются в другом каскаде усиления, выход которого используется для управления выходным каскадом rail-to-rail. Широкий размах напряжения усилителя достигается за счет использования двух выходных транзисторов в конфигурации с общим источником. Диапазон выходного напряжения ограничен сопротивлением стока-источника этих транзисторов. По мере того как усилитель должен источать или потреблять больший выходной ток, падение напряжения на этих транзисторах увеличивается из-за их включенного сопротивления (RDS). Проще говоря, в условиях сильного выходного тока выходное напряжение не так близко к шине, как при слабом выходном токе. Это характерно для всех выходных усилителей rail-to-rail. На рис. 12 и рис. 13 показано, насколько близко выходное напряжение может приблизиться к шине при заданном выходном токе. Выход AD8571/ AD8572/AD8574 защищен от короткого замыкания при токе около 50 мА. Усилители AD8571/AD8572/AD8574 имеют исключительный коэффициент усиления, обеспечивая более 120 дБ коэффициента усиления в открытом состоянии при нагрузке 2 кОм. Поскольку выходные транзисторы имеют конфигурацию с общим источником, коэффициент усиления выходного каскада, а значит, и коэффициент усиления усилителя в открытом состоянии, зависит от сопротивления нагрузки. Коэффициент усиления в открытом состоянии уменьшается с уменьшением сопротивления нагрузки, что является еще одной особенностью выходных усилителей rail-to-rail.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА 1/f

Еще одним преимуществом усилителей с автоматическим обнулением является их способность подавлять фликкер-шум. Шум мерцания, также известный как 1/f-шум, - это шум, присущий физике полупроводниковых устройств, который увеличивается на 3 дБ на каждую октаву снижения частоты. Угловая частота 1/f усилителя - это частота, на которой шум фликера равен широкополосному шуму усилителя. Поскольку усилители AD8571/AD8572/AD8574 являются самокорректирующимися оп-амперами, они не имеют возрастающего фликкер-шума на низких частотах. По сути, низкочастотный шум рассматривается как медленно меняющаяся ошибка смещения и значительно уменьшается с помощью автокоррекции. Коррекция становится более эффективной по мере приближения частоты шума к постоянному току, компенсируя тенденцию шума к экспоненциальному росту с уменьшением частоты, что позволяет AD8571/AD8572/AD8574 иметь более низкий уровень шума вблизи постоянного тока, чем стандартные малошумящие усилители, подверженные 1/f-шуму.