用于可靠的极低功耗系统的快速运算放大器

　　许多电子设计工程师发现自己正在为便携式测试设备、医疗诊断设备和工业传感器数据采集等应用寻找“恰到好处”的运算放大器。一个快速的放大器——但不是那么快以至于设计起来很痛苦——以及一个很好地涵盖了所有其他性能基础的设备——再加上非常非常低的功耗。

　　此类放大器的低功耗规格不仅适合便携式、电池供电的设计，而且还使电路设计更容易用于任何设计。需要更小的电源，电路布局更容易，与更高功率的版本相比，电路产生的噪声和干扰更少。

　　这种（实际上是任何）应用的理想放大器也将提供直流精度和低噪声。如果您能找到一款具备所有这些特性且仅需要 10µA 电源电流的放大器，为什么不使用它——即使低功耗不是最高的设计要求？

　　是的，有很多运算放大器可供选择。举例来说，Mouser 网站上有 7，607 运算放大器的规格。如果将其限制为需要小于 100µA 电源电流的产品，您仍有 1，317 种选择。我从 Maxim 中选择了两个非常好的产品，以进行更深入的了解。一个带宽为 1.5MHz，另一个为 200KHz，两者都具有出色的性能规格。

　　更快的放大器

　　1.5MHz 增益带宽产品器件是MAX9617。它需要一个 1.8 至 5.5V 的电源，并且仅拉出 78µA 的最大电源电流（在整个温度范围内为 111µA）。该放大器的单位增益稳定，CMMR 至少为 116db，其输入在轨到轨之间运行。它具有 -40° 至 125°C 的宽工作温度，我认为这会产生更高的可靠性。

　　其他一些特性：输入偏置电流在室温下最大仅为 80pA，在 125˚C 时仅上升到 580pA。室温下失调电压不超过 10µV，压摆率为 0.7 v/µs。该器件在失调电压漂移方面尤为出色——最大值仅为 120 nV/˚C。

　　1KHz 时的输入电流噪声密度为 0.100 pA/√Hz，电压噪声密度为 42 nV/√Hz。对于 CMOS 输入运算放大器，该器件的输入电压噪声特别低。出色的噪声规格在低信号电平传感器接口中特别有用。

　　就在几年前，这款放大器所具备的那种规格使其成为一款完整的仪器级放大器。它采用小型 6 针 SC70 封装，售价为 1.10 美元/2，500 美元。

　　另一个值得考虑的优秀放大器

　　对于在 -40° 至 85°C 的整个工作温度范围内仅需要 5.5µA 最大电源电流的速度稍慢的放大器，您可以使用MAX9911。该器件具有 200KHz 的增益带宽和 0.1 V/µs 的压摆率。它采用 6 引脚 SC70 或微型 WLP 封装，售价为 0.51 美元/2，500 美元。

　　CMOS 运算放大器具有 1pA 典型值的极低输入偏置电流，使其适用于光电二极管和电荷检测电路等应用中的高阻抗传感器接口。在其整个温度范围内，输入偏置电流最大值仅为 ±30pA。该放大器具有轨到轨输入和输出，采用 1.8 至 5.5V 单电源供电。

　　为了进一步节省功耗，该器件具有关断模式，可在室温下将电源电流降至 500nA 以下，并将放大器的输出置于高阻抗状态。关机延迟时间为 2µs，重新激活时间为 30µs。在其温度范围内，该器件的失调电压可为 ±5mV，CMRR 为 60db。1kHz 时的输入电流噪声密度为 0.001 pA/√Hz，而输入电压噪声密度为 400 nV/√Hz。MAX9911EVKIT +评估板售价 60 美元。

　　我相信这是你能买到的最好的超低功耗运算放大器中的两个——在众多可用的放大器中。它们可以很好地添加到任何 EE 的工具箱中，并且截至目前，它们都有库存。

　　审核编辑：郭婷