
ADA4505-2
工作原理
该ADA4505-2是单位增益稳定的CMOS轨到轨输入/
输出运算放大器,可用于优化性能
在电流消耗, PSRR , CMRR和零交越失真
化,都嵌入在一个小型封装。典型的失调电压
是500 μV ,用2.95 μV峰峰值低的峰 - 峰电压噪声
从0.1 Hz至10 Hz和55纳伏的电压噪声密度/ √Hz的
在1 kHz 。
ADA4505-2的设计,以解决低两个关键问题
电压电池供电的应用:电池电压下降
随着时间的推移和轨到轨输入级失真。
在电池供电应用中,电源电压提供给
该IC是电池的电压。不幸的是,该电压
一个电池随其通过负载放电本身。这
在该电池的寿命的电压降引起的误差
运算放大器的输出端。要求精确一些应用程序
电池使用的整个生命周期内的测量
电压调节器上电的运算放大器作为一个解决方案。如果一个
设计采用标准的电池单元,运算放大器经验
大约从3.2 V至1.8 V时的电源电压变化
电池的寿命。这意味着对于70 dB的PSRR
起码在一个典型的运算放大器,输入失调误差
大约440 μV 。如果相同的应用程序使用ADA4505-2
与100 dB的电源抑制比最小,误差只有14 μV的。这是
进行校准出此错误,或者使用外部电压
调节器供电的运算放大器,但这些解决方案可以提高
系统的成本和复杂性。 ADA4505-2的解决僵局
没有额外的成本或错误徒劳无功电路。
第二个问题与电池供电的应用是
而引起的失真的标准轨到轨输入级。运用
的CMOS非轨到轨输入级(即,单一的差动
对)限制了输入电压到大约一个V
GS
(网关
源电压)远离电源线中的一条。由于V
GS
对于正常操作通常是在1伏,一个差分
对输入级运算放大器极大地限制了允许的输入
电压范围时,使用低的电源电压。这种限制
限制应用程序的数量,其中非轨至轨
输入运算放大器原本打算使用。为了解决这个
问题,双差分对输入级通常被实现
(参见图48) ;然而,该技术具有其自身的缺点。
一个差分对放大输入信号时,所述的共
模式电压上的高端,而另一对可扩增
当共模电压是在低输入信号
结束。这个方法还需要一个控制电路来操作
两个差分对适当。不幸的是,这种拓扑结构
导致非常显着的和不希望的问题:如果在信号
水平移动通过的范围内,其中一个输入级断开
而另一个导通时,可觉察的失真发生(见
图49)。
V
DD
V
BIAS
V
IN +
I
B
Q3
Q1
Q2
Q4
V
IN-
I
B
V
SS
图48.典型的双差分对输入级运放
(双PMOS Q1和Q2晶体管构成输入电压的低端
范围中,而双NMOS Q3和Q4撰写的上端)
300
250
200
150
100
50
V
OS
(V)
V
SY
= 5V
T
A
= 25°C
0
–50
–100
–150
–200
–250
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
V
CM
(V)
3.5
4.0
4.5
5.0
07416-044
–300
图49.典型输入失调电压 - 共模电压
反应在双差分对输入级运放(技术支持5 V
供应;每个图的大约100件显示结果)
这种失真迫使设计师想出不切实际
方法,以避免交叉失真的区域,因此,缩小
在运算放大器的共模的动态范围。
该ADA4505-2解决这个交越失真问题
使用一个片上电荷泵来驱动输入差分
对。电荷泵产生比电源电压更高的
电压的电池,从而允许输入级,以处理宽
不使用第二差动范围的输入信号电压的
对。用这个解决方案,在输入电压从1变化
供应极端到另一个无失真,从而恢复
运放满共模动态范围。
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07416-043