
ADA4505-2/ADA4505-4
工作原理
该ADA4505-2 / ADA4505-4是单位增益稳定的CMOS rail-
到轨输入/输出运算放大器设计用于优化
在电流消耗性能, PSRR , CMRR和零
交越失真,所有嵌入在一个小型封装。典型的
偏移电压是500 μV的,具有低的峰 - 峰电压噪声
2.95 μV从0.1 Hz至10 Hz和电压噪声密度
65纳伏/ √Hz的在1 kHz 。
该ADA4505-2 / ADA4505-4是为了解决两个关键
在低电压电池供电应用的问题:电池
电压下降时间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,折合到输入端的失调误差
大约440 μV 。如果相同的应用程序使用
ADA4505-2 / ADA4505-4具有100 dB的电源抑制比最低的
仅14 μV误差。因此能够校正此差错出或
使用外部稳压供电的运算放大器,但
这些解决方案可以增加系统的成本和复杂性。该
ADA4505-2 / ADA4505-4解决,没有额外的僵局
成本或错误使其无效的电路。
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imple-
mented (参见图48) ;然而,这种技术有它自己的
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 +
Q3
Q1
Q2
Q4
V
IN-
I
B
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
范围内;双NMOS Q3和Q4晶体管形成上部完)
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)
这种失真迫使设计者制定不切实际的方法
避免了交越失真区域,因此缩小了
该运算放大器的共模的动态范围。该
ADA4505-2 / ADA4505-4解决这个交越失真问题
通过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
运算放大器的完全共模动态范围。
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