TSU111是意法半導體最精密的毫微功耗運算放大器 (op amp),具有很大的優勢,可以創建更持久、性能更好的器件。智能革命以無數傳感器測量所有事物和每個人為特征,帶來了一個奇妙的悖論:這個日益數字化的世界是高度模擬的!許多負責跟蹤其環境的組件使用模擬微機電系統。這些組件固有的挑戰之一是它們的低幅度信號需要放大。因此,工程師在模擬信號到達數字組件之前使用運算放大器。然而,這個過程會消耗大量功率,并引入嚴重的不精確性,這違背了低功率傳感器的目的。因此,我們開始理解為什么 TSU111 的出色規格風靡市場,徹底改變了我們認為可能的情況。
TSU111:納米功率運算放大器的新性能記錄
TSU111 在 25 oC 時的電流消耗僅為 900 nA,繼承了 ST 在電源管理方面的優勢,成為公司產品組合中功耗最低的運算放大器之一。事實上,只有TSU101需要更少的能量,因為它只消耗 580 nA。然而,盡管后者的失調電壓為 3 mV,但 TSU111 的最大輸入失調電壓 (V io ) 僅為 150 μV,使其更加精確,同時仍保持在 1 μA 以下。
在理想情況下,傳感器捕獲的模擬信號將被具有無限增益的運算放大器完美放大。在這個理論場景中,將 0 V 的輸入電壓施加到運算放大器會導致輸出電壓為 0 V。不幸的是,支配現實生活的物理定律存在很多問題,當信號通過放大器時,設備內部組件之間的噪聲和不匹配會導致引入錯誤和不精確。如果我們使用前面的示例,將 0 V 輸入電壓施加到真正的運算放大器將導致負或正輸出電壓,具體取決于器件。換句話說, 輸入和輸出電壓之間的差異越大,運算放大器就越不精確。
為了更好地量化該精度,我們使用輸入失調電壓或施加到輸入端子的電壓,因此運算放大器可以輸出 0 V。因此,與 TSU101 的 3 mV 相比,TSU111 的失調電壓僅為 150 μV,是巨大的差異徹底改變了上一代毫微功耗運算放大器原本可以實現的精度。
令人印象深刻的應用多功能性
盡管 TSU111 比 TSU101 更精確,但 ST 能夠保持1.5 V 至 5.5 V 的相同電源電壓范圍。如此低的電壓,加上亞微安的輸入電流,意味著 TSU111 可以使用 220 mAh CR2032 紐扣電池運行超過 25 年!因此,像這樣添加多個運算放大器對電路消耗的影響微乎其微,這使得 TSU111 非常適合必須長時間依賴單個電池的應用,例如 CO、O 2和 H 2 S在家庭和工業環境中發現的探測器。
TSU111 還繼承了 TSU101 的軌到軌設計,這意味著為電路供電的軌也可以為運算放大器供電,大大簡化了設計,同時增加了輸出的動態范圍,以確保它可以達到電源。這一點尤其重要,因為軌到軌結構在小型應用中是必不可少的。
最后,TSU111 具有11.5 kHz 的典型增益帶寬積,如果我們將其與 TSU101 的 8 kHz 進行比較,這個值尤其高。簡而言之,它可以幫助確定運算放大器在特定頻率下可獲得的最大增益,這解釋了為什么 TSU111 非常適合光伏應用。收集光電二極管的電流通常需要電流電壓轉換器,并且考慮到它的高帶寬和低電流偏置,運算放大器可以通過優化這種特殊的轉換來極大地提高設計的效率。
審核編輯:郭婷
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