TI richtet sich an die Automobilindustrie und die Industrie mit leistungsstarken ~ 30-V-Operationsverstärkern

"Dies sind die ersten von vielen anderen Verstärkern in diesem Bereich, der Beginn eines langen Weges von Hochspannungsprodukten", sagte Marco Gardner, TI-Manager für Präzisionsverstärkerprodukte, gegenüber Electronics Weekly.

Gleichzeitig kündigte das Unternehmen einen 32-V-900-MHz-CMOS-Stromrückkopplungsverstärker mit einem Hochstromausgang für die Ansteuerung schwerer Lasten an (siehe weiter unten).

Warum ein neues Hochspannungsverfahren in einer Welt mit sinkenden Betriebsspannungen?

„In Elektro- und Hybridfahrzeugen liegen viele Spannungen bei 48 V, und es ist eine umfangreiche Signalkonditionierung erforderlich“, sagte Gardener. „In der Industrie gibt es viele Sensorknoten, die weit von ihren Lesegeräten entfernt sind. Dabei handelt es sich um lange Kabel, die blitzbedingten Transienten und elektrostatischen Entladungen ausgesetzt sind. Man muss immer noch kleine Spannungen spüren, aber zuverlässig durch all diese Störungen. “

OPA2810 ist ein 27 V 120 MHz Rail-to-Rail-Eingangs- und Ausgangs-JFET-Operationsverstärker mit 5,7 nV / √Hz Rauschen, der von Gardener als „sehr guter Toolbox-Verstärker für die Datenverarbeitung und Datenerfassung“ beschrieben wird.

Der Raumtemperatur-Eingangsoffset beträgt 500μV und der Stromverbrauch beträgt 3,6mA. Letzteres ermöglicht es Gardener, die „branchenweit beste Bandbreite / Iq für> 12V-Jfet-Verstärker, die mit 120MHz betrieben werden“ anzugeben.

Jfets wurden am vorderen Ende für einen geringeren Eingangsvorspannungsstrom als Bipolare gewählt, ohne den Rauschabzug eines CMOS-Eingangs. „Jfet wird häufig in hochohmigen Sensoren eingesetzt - beispielsweise bei der hochauflösenden Erfassung medizinischer Daten“, sagte Gardener.

OPA189 ist ein 36-V-Verstärker mit Driftfreiheit - und laut Gardener mit 14 MHz der branchenweit breiteste Verstärker mit Driftfreiheit: „3-5x schneller als alles andere, was verfügbar ist“.

Die Abweichung beträgt 0,02 μV / ° C bei einem Offset von 3 μV und maximal 4 μV bei einem Offset von -40 bis + 125 ° C, was laut Gardener nur gemessen werden kann, weil das Geräusch niedrig genug ist, um es nicht zu vergraben.

Im Inneren befindet sich eine neue Topologie, die 5,2 nV / √Hz erreicht, "ganz in der Nähe eines linearen Verstärkers", fügte er hinzu. „Ideal für Eingangsmodule und zum Testen und Messen.“

Hat es das ungewöhnliche Rauschprofil einiger Zero-Drift-Verstärker?

"Nein, mit dieser Technik ist das Rauschen einem linearen Verstärker sehr ähnlich", sagte Gardener. Und dies, fügte er hinzu, könnte helfen, etwas zu überwinden, das nicht nur TI als Problem ansieht: die Zurückhaltung der Hardware-Ingenieure, Null-Drift-Geräte trotz ihrer inhärenten mikroskopischen Eingangsoffsets einzusetzen.

"Viele Hardware-Ingenieure zögern, Zero-Drift zu verwenden", sagte Gardener. „Oft sind die Verstärker langsam oder haben Rauschen deutlich über 20 nV / √Hz. Mit diesem können Sie auf einfache Weise einen linearen Verstärker entwerfen, wodurch die Notwendigkeit einer Kalibrierung verringert oder beseitigt wird. “

Was ist die Topologie?

Eine proprietäre Hybrid-Topologie mit mehreren Korrekturpfaden war alles, was Gardener zu sagen bereit war, bis die Patentsituation endgültig ist.

Andere Spezifikationen sind: 20 V / μs Anstiegsrate, 1,1 μs Absetzen auf 0,01% aus einer 10 V-Stufe und Ziehen von 1,3 mA im Ruhezustand.

Der CMOS-Verstärker, der zur gleichen Zeit wie die beiden oben genannten Bipolare angekündigt wurde, basiert auf einem vorhandenen 32-V-CMOS-Prozess und nicht auf dem neuen BiCom THS3491 ist ein 900-MHz-Stromrückkopplungsverstärker mit einem ± 420-mA-Ausgang, der 10 Vp-p bei 200 MHz auf 100 Ω treiben kann.

"Es ist wirklich auf dem neuesten Stand der Technik für Test und Messung", sagte Garnener.

50Ω Funktionsgenerator-Endstufe treibt mit> 100MHz an.

Es kann ein Überschießen von erreichen <1.5% for a 10V step, and rise and fall times of <1.3 ns.

..mit dieser Ausgangsverzerrung

Der Spitzenausgangsstrom beträgt> 500 mA, wodurch schwere kapazitive Lasten angetrieben werden können, und der Ausgangsspannungshub beträgt 28 Vp-p in 100 Ω mit ± 16 V-Schienen.

Die Anstiegsgeschwindigkeit beträgt 8.000 V, und es gibt zwei Gehäuseoptionen, einen 3 x 3 mm großen QFN und einen SOIC, die beide für eine hohe Leistungsabgabe wärmebehandelt sind. Der Wärmewiderstand zwischen Übergang und Umgebungstemperatur beträgt 44 bzw. 49 ° C / W, so dass nicht alle Kombinationen von Ausgangsstrom und Ausgangsspannung sehr lange möglich sind.

"Neue Designs profitieren von der geringsten Verzerrung mit dem VQFN-16-Gehäuse, wohingegen das 8-Pin-HSOIC-Gehäuse vorhandene THS3091- oder THS3095-Designs aufwertet, da der geringere Ausgangs-Headroom mehr Ausgangs-Swing bei ± 15-V-Versorgungen bietet", sagte TI.