摘要: LT1990、LT1991和LT1995是现成的运算放大器,它们有自己的电阻和内部补偿电容器。
LT1990、LT1991和LT1995是现成的运算放大器,它们有自己的电阻和内部补偿电容器。许多差分放大器或仪表放大器提供精确匹配的内部组件,但这些设备通常是为了解决特定的应用问题而设计的,因此通用性有限。不是LT1990, LT1991和LT1995。这些都是灵活的部件,可以配置成反相、非反相、差分放大器,甚至缓冲衰减器,只需捆扎它们的引脚(图1)。
图1所示 还有什么比这更容易呢?精密差分放大器;没有看到电阻器。这只是数百种可能配置中的一种。更多示例请参见图3。
内部精确匹配的电阻和电容使得这些运算放大器可以配置成数百种不同的应用电路,而无需外部组件。简单地将它们连接起来,然后继续前进。通过减少设计中的外部组件,您可以简化库存,降低拣选和放置成本,并使探测变得容易。
你需要什么?
高精度,高输入电压还是高速?
图2显示了三种新型放大器的简化原理图以及它们的总体比较性能。LT1990经过优化,可支持高达±250V的高输入共模电压。LT1991针对增益灵活性和整体精度进行了优化,并支持高达±60V的共模范围。LT1995专为高达30MHz的高速应用而设计。
图2 LT1990、LT1991和LT1995是现成的运算放大器,它们有自己的电阻和内部补偿电容器。把它们连起来。
LT1991具有最大的灵活性和精度
LT1991是三种新器件中最灵活和最精确的。其内部电阻保证0.04%的比例匹配和3ppm/°C的最大匹配温度系数。该运放提供15µV的典型输入失调电压和50pA的输入失调电流。LT1991工作在2.7V至36V的电源上,具有轨对轨输出,在驱动高达500pF的容性负载时保持稳定。增益带宽乘积为560kHz,同时仅吸收100 μ A电源电流。
电阻名义上是50k、150k和450k。每个电阻的一端连接到运放输入端,另一端连接到引脚端。根据其电阻是否进入“负”或“正”输入,引脚被命名为“M”或“P”,并根据电阻的相对导纳编号为“M1”“M3”或“P9”等。所以“P9”引脚的导纳(或力)是“P1”引脚的9倍。连接到M1和P1输入端的450k电阻没有二极管箝位,可以很好地在电源轨外,最大±60V。
要使用LT1991,只需驱动、接地或浮动P、M和REF输入来设置配置和增益。有一系列的高输入共模电压电路,可以通过简单地捆扎引脚来创建。图3通过几个不同配置和增益的示例展示了LT1991的灵活性。事实上,仅在非逆变配置中就有超过300种独特的可实现收益。增益可达14,缓冲衰减可达0.07。
图3 非反相,反相,差分放大器和缓冲衰减器实现简单的连接引脚。此图仅展示了LT1991可能的运放配置电路的一小部分示例,所有这些都不需要外部电阻。
LT1990用于高输入电压
LT1990具有与LT1991相似精度的内部组件,但它配置为高输入电压,最高可达±250V。高输入电压能力是通过在输入处的1毫欧:40k欧姆衰减以及精心的内部布局和屏蔽来实现的。LT1990有两个有效增益设置,1和10。通过浮动Gain1和Gain2引脚来设置增益1,通过短接Gain1和Gain2引脚来设置增益10。带宽在增益为1时为100kHz,增益为10时为6.5kHz。该运放工作在2.7V至36V的电源上,轨对轨输出,105µA电源电流。与LT1991一样,它在驱动高达500pF的容性负载时保持稳定。
LT1995代表高速
LT1995提供30MHz带宽,24MHz全功率带宽和1000V/µs转换速率的高速。它工作在±2.5V到±15V的电源上,吸取7mA的电源电流。对于高速放大器来说,精度非常好,输入偏置通常为600µV,保证优于4mV。它与LT1991完全相同,但具有不同的电阻比和值。电阻的阻抗(1k, 2k和4k)比LT1991和LT1990中的电阻低,以支持该器件的更高速度。在高速应用中,它们的质量很高,保证0.25%的匹配,最坏的情况下,温度过高。与LT1991一样,LT1995的引脚名称来自其电阻的相对导纳和放大器输入极性:因此是“M1”,“M2”,“P4”等。差分增益为6时,将M2和M4引脚短接,将P2和P4引脚短接(2 + 4 = 6)。本例中,差分放大器由M2和M4短接后的负输入和P2和P4短接后的正输入组成。
应用程序
电池监控
许多电池是由独立的电池组成,每个电池的工作电压约为1.2V,例如镍氢和镍镉。通过将它们串联起来,可以获得更高的总电压。整个电池组的可靠性受到最弱电池的限制,因此电池设计人员通常喜欢保留单个电池充电特性和历史的数据。
图4显示了LT1991配置为增益为3的差分放大器,通过双4:1 mux交叉应用于电池的单个单元。由于其M3和P3输入端的150k欧姆电阻值很高,因此多路复用器开关on电阻引入的误差可以忽略不计。当多路复用器通过其地址进行步进时,LT1991取每个单元电压,将其乘以3,并将其引用到地以进行最简单的测量。请注意,非常不同的电池电压的最坏情况组合可能导致LT1991输出夹波。将MSB线连接到M1和P1输入有助于减少小区间宽输入共模波动的影响。LT1991的低电源电流使其特别适合电池供电的应用。其最大电源电流规格为110 μ A,与CMOS互感器的规格大致相同!
图4。LT1991应用于4节电池的单独电池监控器。
单路视频驱动
大多数运算放大器在单电源电压下工作,需要几个高质量的外部电阻来产生局部偏置电压,以优化直流工作点和电阻来设置增益。高质量的电阻器消耗宝贵的印刷电路板空间和测试时间。相比之下,LT1995在高度集成的视频速度运算放大器中提供片上电阻,用于分压和增益设置。
图5显示了一种通过75欧姆同轴电缆驱动交流耦合复合视频信号的简单方法,使用最小的组件数。在这个电路中,输入电阻形成一个电源分配器,用于偏置和0.75的净衰减。反馈配置提供了2.66的交流耦合增益,因此该级的总增益为2.0。输出是交流耦合的,串联后端接75欧姆,以提供端接视频电缆的匹配和从信号输入到目标负载的整体单位增益。输出分流电阻(在本例中为10k欧姆)在交流耦合电路中总是很好的做法,以确保输出耦合电容的标称偏置。
图5。这种单电源复合视频输出端口驱动器不需要直流偏置或增益设置电阻。
全桥负载电流监视器
许多新的电机驱动电路采用h桥晶体管结构,从单电压电源提供双向控制。这种拓扑结构的困难之处在于两个电机引线都“飞”起来,因此电流传感变得有问题。LT1990提供了一个简单的解决方案,通过提供一个集成的差分放大器结构,具有异常高的共模额定电压,最高可达±250VDC。
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