LTC2063/LTC2064/LTC2065：超低功耗零漂移運(yùn)放的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，選擇一款合適的運(yùn)算放大器至關(guān)重要。而LTC2063/LTC2064/LTC2065這一系列單、雙和四通道零漂移運(yùn)算放大器，憑借其出色的性能，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中脫穎而出。

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一、器件概述

LTC2063/LTC2064/LTC2065具有傳統(tǒng)運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓增益和帶寬特性，先進(jìn)的電路技術(shù)使其能夠在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)連續(xù)工作，同時(shí)自校準(zhǔn)消除不必要的誤差。每個(gè)放大器的典型電源電流為1.4μA，最大為2μA，還具備關(guān)機(jī)模式，關(guān)機(jī)電流最大為170nA，能有效降低功耗。

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二、關(guān)鍵特性剖析

（一）低功耗特性

其低電源電流特性極為突出，每個(gè)放大器最大電源電流僅2μA。關(guān)機(jī)電流最大為170nA，這對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行且對(duì)功耗敏感的應(yīng)用，如無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和便攜式儀器系統(tǒng)，能顯著延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。比如在無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)調(diào)理應(yīng)用中，低功耗意味著可以減少電池更換頻率，降低維護(hù)成本。

（二）高精度指標(biāo)

輸入失調(diào)電壓最大為5μV，失調(diào)電壓漂移最大為0.02μV/°C，能實(shí)現(xiàn)高精度的信號(hào)處理。低輸入偏置電流在室溫下不超過(guò)20pA，全溫度范圍內(nèi)不超過(guò)100pA，這使得在反饋網(wǎng)絡(luò)中可以使用高值的節(jié)能電阻，且能有效減少偏置電流引起的誤差。

（三）寬工作范圍

工作電源范圍為1.7V至5.25V，具有軌到軌輸入和輸出，能適應(yīng)不同的電源電壓和信號(hào)幅度要求，增強(qiáng)了在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的適用性。

（四）EMI濾波功能

集成了EMI濾波器，在1.8GHz時(shí)具有114dB的抑制能力，可有效抵抗電磁干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

三、應(yīng)用信息解讀

（一）噪聲特性

在輸入電壓噪聲方面，通過(guò)外差技術(shù)將直流和閃爍噪聲移至更高頻率，同時(shí)先進(jìn)的電路技術(shù)抑制了早期零漂移放大器存在的雜散偽像，使用起來(lái)更加便捷。輸入電流噪聲方面，采用MOSFET輸入器件和自校準(zhǔn)技術(shù)消除1/f電流噪聲，但在失調(diào)歸零頻率處會(huì)有電流噪聲增加的現(xiàn)象。

（二）輸入偏置電流與時(shí)鐘饋通

零漂移放大器的輸入偏置電流特性與傳統(tǒng)運(yùn)放不同，LTC2063/LTC2064/LTC2065通過(guò)精心設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的自舉電路，有效控制了輸入偏置電流。同時(shí)，其輸入的瞬態(tài)開(kāi)關(guān)電流與源阻抗和反饋?zhàn)杩瓜嗷プ饔脮?huì)產(chǎn)生時(shí)鐘饋通現(xiàn)象，不過(guò)該系列器件已將瞬態(tài)電流最小化，可使用高源阻抗和反饋?zhàn)杩埂?/p>

（三）熱偶效應(yīng)

為實(shí)現(xiàn)微伏級(jí)的精度，必須考慮熱偶效應(yīng)。不同金屬連接形成的熱電動(dòng)勢(shì)可能成為低漂移電路中的主要誤差源，因此在電路板布局和元件選擇時(shí)要格外注意，盡量減少放大器輸入信號(hào)路徑中的結(jié)數(shù)量，避免使用連接器、插座等易產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)的元件。

（四）泄漏效應(yīng)

高阻抗信號(hào)節(jié)點(diǎn)的泄漏電流會(huì)降低測(cè)量精度，特別是在高電壓和高溫應(yīng)用中。應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，清潔絕緣表面，在潮濕環(huán)境中可能需要進(jìn)行表面涂層處理。還可以通過(guò)在輸入連接周圍設(shè)置保護(hù)環(huán)來(lái)減少電路板泄漏。

（五）關(guān)機(jī)模式

部分封裝的器件具有關(guān)機(jī)模式，關(guān)機(jī)時(shí)每個(gè)放大器的電源電流小于170nA，輸出對(duì)外部電路呈現(xiàn)高阻抗。關(guān)機(jī)操作通過(guò)將SHDN引腳置于VL以下實(shí)現(xiàn)，若不需要該功能，建議將SHDN引腳連接到V +。在噪聲環(huán)境中使用時(shí)，可在SHDN和V +之間添加電容，防止噪聲改變關(guān)機(jī)狀態(tài)。

（六）啟動(dòng)特性

微功耗運(yùn)放在啟動(dòng)時(shí)可能消耗較大電流，導(dǎo)致低電流電源出現(xiàn)問(wèn)題。LTC2063/LTC2064/LTC2065經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，將啟動(dòng)時(shí)的電荷損失降至最低，適用于占空比應(yīng)用。使用SHDN引腳在占空比應(yīng)用中禁用和啟用器件，比直接切換外部電源更能節(jié)省電荷。

四、典型應(yīng)用案例

（一）氣體傳感器

該低功耗精密氣體傳感器電路在氧氣濃度為0%至30%的范圍內(nèi)工作，在正常大氣氧氣濃度下輸出為1V。LTC2063的超低輸入失調(diào)電壓允許對(duì)mV級(jí)輸入信號(hào)進(jìn)行大幅放大，且誤差極小。通過(guò)使用相同精度的電阻，可減少熱偶效應(yīng)引起的額外失調(diào)電壓。

（二）RTD傳感器

低功耗鉑電阻溫度探測(cè)器（RTD）傳感器電路總電源電流僅35μA，在室溫下精度可達(dá)±1°C。LTC2063的低失調(diào)和低輸入偏置電流允許在RTD中使用非常低的激勵(lì)電流，減少自熱，提高精度。

（三）90V高端電流檢測(cè)

該電路可測(cè)量4.5V至90V輸入電壓范圍內(nèi)100μA至250mA的電流。LTC2063的低輸入失調(diào)電壓和低輸入偏置電流對(duì)輸出誤差的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)小于電阻精度的影響。通過(guò)使用參考電壓和自舉電路，為L(zhǎng)TC2063提供隔離的3V電源，使其能在高輸入電壓下安全工作。

五、封裝與訂購(gòu)信息

該系列器件提供多種封裝選擇，如SC70、TSOT23、MS8、DFN10、TSSOP14和QFN16等，滿足不同的應(yīng)用需求。訂購(gòu)時(shí)可根據(jù)溫度范圍和引腳要求選擇合適的型號(hào)。

六、總結(jié)

LTC2063/LTC2064/LTC2065以其超低功耗、高精度、寬工作范圍等特性，為電子工程師在設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、便攜式儀器、低功耗傳感器調(diào)理等應(yīng)用時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求，充分考慮其各種特性和應(yīng)用要點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)效果。大家在使用這款運(yùn)放時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流！