单片化低压低功耗Si CMOS 运算放大器的实现
基于Spectre运算放大器的设计
《集成电路CAD》课程设计报告 课题：基于Spectre运算放大器的设计 一：课程设计目标及任务 利用Cadence软件设计使用差分放大器，设计其原理图，并画出其版图，模拟器各项性能指标，修改宽长比，使其最优化。 二：运算放大器概况 运算放大器（operational amplifier），简称运放（OPA），如图1.1所示： 图1.1运放示意图 运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字，用来进行加、减、乘、除的运算，同时也成为实现模拟计算机的基本建构方块。然而，理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器，无论是使用晶体管或真空管、分立式元件或集成电路元件，运算放大器的效能都已经接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计的，现在多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时，常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。 三：原理图的绘制及仿真
3.1原理图的绘制 首先在Cadence电路编辑器界面绘制原理图如下： 图3.1电路原理图 原理图中MOS管的参数如下表： Instance name Model W/m L/m Multiplier Library Cell name View name M1 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol M2 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol M3 pmosl 1.1u 550n 1 Gpdk180 pmos symbol M4 pmosl 1.1u 550n 1 Gpdk180 pmos symbol M5 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol
常用运算放大器型号及功能
常用运算放大器型号及功能 型号(规格) 功能简介 兼容型号 CA3130 高输入阻抗运算放大器 CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器 MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347 带宽四运算放大器 KA347 LF351 BI-FET 单运算放大器 LF353 BI-FET 双运算放大器 LF356 BI-FET 单运算放大器 LF357 BI-FET 单运算放大器 LF398 采样保持放大器 LF411 BI-FET 单运算放大器 LF412 BI-FET 双运放大器 LM124 低功耗四运算放大器(军用档) LM1458 双运算放大器 LM148 四运算放大器 LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) LM2902 四运算放大器 LM2904 双运放大器 LM301 运算放大器 LM308 运算放大器 LM308H 运算放大器（金属封装） LM318 高速运算放大器 LM324 四运算放大器 HA17324,/LM324N LM348 四运算放大器 LM358 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P LM380 音频功率放大器 LM386-1 音频放大器 NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器 LM386-4 音频放大器 LM3886 音频大功率放大器 LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器
229 LM733 带宽运算放大器 LM741 通用型运算放大器 HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器 NE5534 高速低噪声单运算放大器 NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器 OP07-DP 精密运算放大器 TBA820M 小功率音频放大器 TL061 BI-FET 单运算放大器 TL062 BI-FET 双运算放大器 TL064 BI-FET 四运算放大器 TL072 BI-FET 双运算放大器 TL074 BI-FET 四运算放大器 TL081 BI-FET 单运算放大器 TL082 BI-FET 双运算放大器 TL084 BI-FET 四运算放大器
LD27L2-超低功耗运算放大器
LD27L2 双通道精密运算放大电路 1、概述 LD27L2是一款有极低失调电压、高输入阻抗、轨对轨的运算放大器电路。主要应用于各种需要使用精密运算放大器的领域，其特点如下： z极低的输入失调电压，典型条件下小于1mV； z超低功耗，静态工作电流小于3uA z宽电压工作范围，1.8V~6.0V z高输入阻抗，典型为1013Ω； z超低的失调点偏移 z单位增益带宽14KHz z封装形式：SOP8 2、功能框图与引脚说明 2. 1、功能框图
2. 2、引脚排列图 2. 3、引脚说明与结构原理图 序号管脚名功能描述 1 OUT1 运放1的输出端 2 IN1‐ 运放1的反向输入端 3 IN1+ 运放1的正向输入端 4 GND 电源地 5 IN2+ 运放2的正向输入端 6 IN2‐ 运放2的反向输入端 7 OUT2 运放2的输出端 8 VDD 电源输入端
3、电特性 3. 1、极限参数 参 数 名 称 符 号 额 定 值 单 位 最大电源电压 IVsmax 6 V 输入电压范围 V I GND-0.3~VDD V 差分输入电压 VDD-GND V 工作环境温度 T amb -40~+85 ℃ 贮存温度 T stg -55~+125 ℃ 3. 2、电特性（VDD=2.2~5V ，T A =25℃） 参 数 名 称 符 号 测 试 条 件规 范 值 单 位最小 典型最大 工作电压 V DD 1.8 - 6.0 V 静态工作电流 I DD - 0.8 3 uA 输入失调电压 V OS - 1 2 mV 输入失调温度系数 -40℃~+85℃ - 1.3 - uV/℃电源抑制 V PSRR - 85 90 dB 输入偏置电流 I B - 1 - pA 输入失调电流 I OS - 1 - pA 共模输入阻抗 Z CM - 1013- Ω 差模输入阻抗 Z DIFF - 1013- Ω 共模输入电压 V CMR GND-0.3- VDD+0.3 V 共模抑制比 CMRR VDD=5V 60 90 - dB 单位增益带宽 B I VI=10mV 14 KHz 输出短路电流 I SC VDD=2.2V - 3 - mA VDD=5V - 20 - mA
低压低功耗CMOS微电容式传感器数字型接口电路研究-
第２８卷第２期２０１５年２月传感技术学报 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＥＮＳＯＲＳＡＮＤＡＣＴＵＡＴＯＲＳＶｏｌ ２８一Ｎｏ ２Ｆｅｂ.２０１５ 项目来源:宁波市自然基金项目(２０１３Ａ６１００１０?２０１３Ａ６１０００８)?浙江省自然基金项目(ＬＹ１４Ｆ０４０００２) 收稿日期:２０１４－０７－０３一一修改日期:２０１４－１１－２８ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＣｉｒｃｕｉｔｆｏｒＣＭＯＳＭｉｃｒｏ￣ＣａｐａｃｉｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ ｗｉｔｈＬｏｗ￣ＶｏｌｔａｇｅＳｕｐｐｌｙａｎｄＬｏｗ￣ＰｏｗｅｒＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ? ＷＡＮＧＹａｎｇ１?ＣＨＥＮＪｕｎｎｉｎｇ２??ＨＵＪｉａｎｇ１?ＺＨＡＮＧＱｉａｏｗｅｎ２ (１.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ＺｈｅｊｉａｎｇＷａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?Ｎｉｎｇｂｏ３１５１００?Ｃｈｉｎａ?２.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?Ｈｅｆｅｉ２３００３９?Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｌｏｗｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏｗ￣ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｆｏｒｐｏｒｔａｂｌｅａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｄｅｖｉｃｅｓ?ａｎｅｗｌｏｗ￣ｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏｗ￣ｐｏｗｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｆｏｒＣＭＯＳｍｉｃｒｏ￣ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｓｅｎｓｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＴＳＭＣ０.１８μｍＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｗｈｅｒｅｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｃａｐａｃｉｔｏｒ?ｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｉｔｓｅｌｆａｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｎａｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ.Ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ｗｈｉｃｈｉｓｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｈｕ￣ｍｉｄｉｔｙ?ｉｎｔｏｔｈｅｗｉｄｔｈｃｈａｎｇｅｏｆｓｑｕａｒｅｐｕｌｓｅｌｉｎｅａｒｌｙａｎｄｏｕｔｐｕｔｄｉｇｉｔａｌｖａｌｕｅｓｄｉｒｅｃｔｌｙ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎ￣ｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｏｎｌｙ１.９５ｍＷａｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｃａｎｒｕｎｕｐｔｏ４.３８μｓ/ｐＦａｔａｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅｏｆ１.５Ｖ.Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｓｉｍｉｌａｒｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔｓ?ｏｕｒｓｈａｓｔｈｅｍｅｒｉｔｓｏｆｇｏｏｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ?ｌｏｗｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｍｉｓｍａｔｃｈ?ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｃｏｒｎｅｒ?ｅｔｃ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｉｃｒｏ￣ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｓｅｎｓｏｒ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅｃｉｒｃｕｉｔ?ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈ?ｌｏｗ￣ｖｏｌｔａｇｅｌｏｗ￣ｐｏｗｅｒ?ｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙＥＥＡＣＣ:７２３０一一一一ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００４－１６９９.２０１５.０２.００９低压低功耗ＣＭＯＳ微电容式传感 器数字型接口电路研究? 王一阳１?陈军宁２??胡一江１?张巧文１ (１.浙江万里学院电子信息学院?浙江宁波３１５１００?２.安徽大学电子科学与技术学院?合肥２３００３９) 摘一要:针对便携二无线设备的低电压二低功耗需求?基于ＴＳＭＣ０.１８μｍＣＭＯＳ工艺设计提出一种面向ＣＭＯＳ微电容式传感器的接口转换电路?将敏感电容二参考电容与接口电路集成于同一芯片?可以将对湿度敏感的电容变化量线性转换为方波脉冲信号的宽度?并直接输出数字信号?实验仿真结果显示在１.５Ｖ电源供压下电路消耗的功耗仅为１.９５ｍＷ?转换分辨率达到４.３８μｓ/ｐＦ?与同类接口电路相比具有线性度好二有效减少电容间失配和对温度与工艺角变化不敏感等优点? 关键词:微电容式传感器?接口电路?脉冲宽度?低压低功耗?相对湿度 中图分类号:ＴＰ２１２一一一一文献标识码:Ａ一一一一文章编号:１００４－１６９９(２０１５)０２－０１９８－０７ 一一随着微电子与微机电工艺的发展?将微电子机 械系统ＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ￣ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ)与互补式金属半导体ＣＭＯＳ(ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｉｌｉｃｏｎ)技术相结合以实现传感器的集成化二微型化二智能化成为了传感器设计技术领域的研究热点[１－２]?例如?现今手机中的加速度传感器二导航 定位仪器中的陀螺仪二检测人体机能指标的生物芯片等皆是利用该技术设计实现的新型传感器[３]? 在对ＣＭＯＳ￣ＭＥＭＳ微传感器研究中?集成电容式传感器由于具有对外界环境变化不敏感二工艺简单二制程兼容性好等诸多优点而受到普遍关注?但其电容值通常随外界物理量的变化而改变极小?导 致难以感测?因此?许多学者对ＣＭＯＳ￣ＭＥＭＳ电容 式传感器的接口电路进行了研究与设计?并取得了 诸多进展?如?Ｋｕｌａｈ二Ｓｅｒａｊｉ等人基于开关电容原 理?将敏感电容变化量转换为电压变化量?并采用相 关双采样技术以消除电路失调二电荷注入和低频噪 声的影响[４－５]?Ｇｈａｆａｒ￣Ｚａｄｅｈ等人基于电荷测量原
运算放大器的典型应用
Op Amp Circuit Collection AN-31
Practical Differentiator f c e 1 2q R2C1 f h e 1 2q R1C1 e 1 2q R2C2 f c m f h m f unity gain TL H 7057–9 Integrator V OUT e b 1 R1C1 t2 t1 V IN dt f c e 1 2q R1C1 R1e R2 For minimum offset error due to input bias current TL H 7057–10 Fast Integrator TL H 7057–11Current to Voltage Converter V OUT e l IN R1 For minimum error due to bias current R2e R1 TL H 7057–12 Circuit for Operating the LM101 without a Negative Supply TL H 7057–13Circuit for Generating the Second Positive Voltage TL H 7057–14
Neutralizing Input Capacitance to Optimize Response Time C N s R1 R2 C S TL H 7057–15 Integrator with Bias Current Compensation Adjust for zero integrator drift Current drift typically0 1 n A C over b55 C to125 C temperature range TL H 7057–16 Voltage Comparator for Driving DTL or TTL Integrated Circuits TL H 7057–17 Threshold Detector for Photodiodes TL H 7057–18 Double-Ended Limit Detector V OUT e4 6V for V LT s V IN s V UT V OUT e0V for V IN k V LT or V IN l V UT TL H 7057–19 Multiple Aperture Window Discriminator TL H 7057–20
精密低功耗仪表放大器INA118及其应用
-14- 《国外电子元器件》2000年第6期2000年6月 图1INA118的内部电路 图2 INA118的引脚排列 精密低功耗仪表放大器INA118及其应用 信息产业部电子六所 杨昌金北京联合大学机电工程学院 王涛 Precision And Lo w Po wer Instrument Am p l if ier INA118 Yan g Chan gj in Wan g Tao 摘要:INA118是美国B -B 公司生产的精密仪表放大器,它在内部集成了输入保护电路,其增益可由外部可调增益电阻R g 进行调节。本文介绍了INA118的原理、特性及应用电路。关键词:共模抑制;频带宽度;增益;轨至轨;INA118分类号:TN 722文献标识码:B 文章编号:1006-6977(2000)06- 0014- 02 ●新特器件应用 1.概述 INA118是美国B -B 公司生产的精密仪表放 大器系列中的一种,它具有精度高、功耗低、共模抑制比高和工作频带宽等优点,适合对各种微小信号进行放大。INA118独特的电流反馈结构使得它在较高的增益下也能保持很高的频带宽度(G =100时带宽为70k Hz )。 INA118由三个运算放大器组成差分放大结构,其内部电路如图1所示。内置输入过压保护,且可通过外置不同大小的电阻实现不同的增益(从1 到1000),因而应用范围很广。 2.引脚图及引脚功能 INA118的引脚排列如图2所示。各引脚的功 能说明如表1所列。 3.电气参数 INA118的主要参数如下: ●最大偏移电压:50μV ;●最大温漂:0.5μV /℃;●最大输入基极电流:5nA ; ●最小共模抑制比:110dB ; ●输入过压保护电压:±40V ;●电源电压:±1.35V ～±18V ;●溃散电流:350μA ;●带宽:单位增益时为800k Hz ;●稳定时间:单位增益时为25μs ;●过载恢复时间:20μs ;●工作温度范围:-40℃～85℃;●封装形式:8脚D IP 或SO 。 4.工作原理 INA118由于内含输入保护电路,因此,如果输 入过载,保护电路将把 输入电流限制在1.5到5mA 的安全范围内,以保证后续电路的安全。 此外,输入保护电路还 能在无电源供电的情况
运算放大器应用设计的技巧总结
运算放大器应用设计的几个技巧 一、如何实现微弱信号放大？ 传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路，在这种应用中，一个典型的问题是传感器提供的电流非常低，在这种情况下，如何完成信号放大？张世龙指出，对于微弱信号的放大，只用单个放大器难以达到好的效果，必须使用一些较特别的方法和传感器激励手段，而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果。这种同步检测电路类似于锁相放大器结构，包括传感器的方波激励，电流转电压放大器，和同步解调三部分。他表示，需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。另外同步解调需选用双路的SPDT模拟开关。 另有工程师朋友建议，在运放、电容、电阻的选择和布板时，要特别注意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电阻。有网友对这类问题的解决也进行了补充，如网友“1sword”建议： 1)电路设计时注意平衡的处理，尽量平衡，对于抑制干扰有效，这些在美国国家半导体、BB(已被TI收购)、ADI等公司关于运放的设计手册中均可以查到。 2)推荐加金属屏蔽罩，将微弱信号部分罩起来(开个小模具)，金属体接电路地，可以大大改善电路抗干扰能力。 3)对于传感器输出的nA?级，选择输入电流pA?级的运放即可。如果对速度没有多大的要求，运放也不贵。仪表放大器当然最好了，就是成本高些。 4)若选用非仪表运放，反馈电阻就不要太大了，M欧级好一些。否则对电阻要求比较高。后级再进行2级放大，中间加入简单的高通电路，抑制50Hz干扰。 二、运算放大器的偏置设置 在双电源运放在接成单电源电路时，工程师朋友在偏置电压的设置方面会遇到一些两难选择，比如作为偏置的直流电压是用电阻分压好还是接参考电压源好？有的网友建议用参考电压源，理由是精度高，此外还能提供较低的交流旁路，有的网友建议用电阻，理由是成本低而且方便，对此，张世龙没有特别指出用何种方式，只是强调双电源运放改成单电源电路时，如果采用基准电压的话，效果最好。这种基准电压使系统设计得到最小的噪声和最高的PSRR。但若采用电阻分压方式，必须考虑电源纹波对系统的影响，这种用法噪声比较高，PSRR比较低。 三、如何解决运算放大器的零漂问题？ 有网友指出，一般压电加速度传感器会接一级电荷放大器来实现电荷——电压转换，可是在传感器动态工作时，电荷放大器的输出电压会有不归零的现象发生，如何解决这个问题？ 对此，网友“Frank”分析道，有几种可能性会导致零漂：1)反馈电容ESR特性不好，随电荷量的变化而变化；2)反馈电容两端未并上电阻，为了放大器的工作稳定，减少零漂，在反馈电容两端并上电阻，形成直流负反馈可以稳定放大器的直流工作点；3)可能挑选的运算放大器的输入阻抗不够高，造成电荷泄露，导致零漂。 网友“camel”和“windman”还从数学分析的角度对造成零漂的原因进行了详细分析，认为除了使干扰源漂移小以外还必须使传感器、缆线电阻要大，运放的开环输入阻抗要高、运放的反馈电阻要小，即反馈电阻的作用是为了防止漂移，稳定直流工作点。但是反馈电阻太小的话，也会影响到放大器的频率下限。所以必须综合考虑！ 而嘉宾张世龙则建议，对于电荷放大器输出电压不归零的现象，一般采用如下办法来解决： 1)采用开关电容电路的技巧，使用CDS采样方式可以有效消除offset电压；2)采用同步检测电路结构，可以有效消除offset电压。
(完整版)TI常用运放芯片型号
CA3130 高输入阻抗运算放大器Intersil[DA TA] CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347(NS[DATA])带宽四运算放大器KA347 LF351 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF353 BI-FET双运算放大器NS[DA TA] LF356 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF357 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF398 采样保持放大器NS[DATA] LF411 BI-FET单运算放大器NS[DATA] LF412 BI-FET双运放大器NS[DA TA] LM124 低功耗四运算放大器( 军用档 ) NS[DATA]/TI[DATA] LM1458 双运算放大器NS[DATA] LM148 四运算放大器NS[DATA] LM224J 低功耗四运算放大器(工业档 ) NS[DATA]/TI[DA TA] LM2902 四运算放大器NS[DATA]/TI[DATA] LM2904 双运放大器NS[DATA]/TI[DA TA] LM301 运算放大器 NS[DATA] LM308 运算放大器 NS[DATA] LM308H运算放大器（金属封装）NS[DATA] LM318 高速运算放大器NS[DATA] LM324(NS[DATA]) 四运算放大器HA17324,/LM324N(TI) LM348 四运算放大器NS[DATA] LM358 NS[DATA]通用型双运算放大器HA17358/LM358P(TI) LM380 音频功率放大器NS[DATA] LM386-1 NS[DATA]音频放大器NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器NS[DATA] LM386-4 音频放大器NS[DATA] LM3886 音频大功率放大器NS[DATA] LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器NS[DATA] LM733 带宽运算放大器 LM741 NS[DATA]通用型运算放大器HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器TI[DATA] NE5534 高速低噪声单运算放大器TI[DATA] NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器TI[DA TA] OP07-DP 精密运算放大器TI[DATA] TBA820M小功率音频放大器ST[DATA] TL061 BI-FET单运算放大器 TI[DATA] TL062 BI-FET双运算放大器TI[DATA] TL064 BI-FET四运算放大器TI[DATA]
聚洵低功耗运算放大器GS8551 GS8552 GS8554
描述： GS8551/GS8552/GS8554放大器是单/双/四电源，微功耗，零漂移CMOS运算放大器，这些放大器提供1.8MHz的带宽，轨至轨输入和输出以及1.8V至5.5V的单电源供电。 GS855X使用斩波稳定技术来提供非常低的失调电压（最大值小于5μV），并且在整个温度范围内漂移接近零。每个放大器的静态电源电流低至180μA，输入偏置电流极低，仅为20pA，因此该器件是低失调，低功耗和高阻抗应用的理想选择。 GS855X提供了出色的CMRR，而没有与传统的互补输入级相关的分频器。该设计为驱动模数转换器带来了卓越的性能 转换器（ADC），而不会降低差分线性度。 GS8551提供SOT23-5和SOP-8封装。 GS8552提供MSOP-8和SOP-8封装。GS8554 Quad具有绿色SOP-14和TSSOP-14封装。在所有电源电压下，-45oC至+ 125oC的扩展温度范围提供了额外的设计灵活性。 特点： + 1.8V?+ 5.5V单电源供电?嵌入式RF抗EMI滤波器 ?轨到轨输入/输出?小型封装： ?增益带宽乘积：1.8MHz（典型@ 25°C）GS8551采用SOT23-5和SOP-8封装?低输入偏置电流：20pA（典型值@ 25°C）GS8552采用MSOP-8和SOP-8封装?低失调电压：30μV（最大@ 25°C）GS8554采用SOP-14和TSSOP-14封装?静态电流：每个放大器180μA（典型值） ?工作温度：-45°C?+ 125°C ?零漂移：0.03μV / oC（典型值） 应用： 换能器应用 ?手持测试设备 ?温度测量 ?电池供电的仪器 ?电子秤
低功耗CMOS电路设计
低功耗CMOS电路设计——逻辑设计与CAD工具 主编：Christian Piguet SoC要求在高层次开始低功耗优化，在系统级依赖于应用需求，调整维度包括模块划分、执行步骤、复杂度、数据传递、位置、缓存、分布/集中式存储等…… 微电子发展瓶颈 工艺尺寸缩小走向末端； 碳纳米、量子点、单电子器件、分子开关、自旋晶体管起步困难； 晶体管性能与功耗难两全，妥协做法——分类：高性能、低工作功耗、低静态功耗； 微电子进入纳电子阶段 光互连技术（1-1、1-n广播、n-n多波长互连） 光接收、光传输、与CMOS工艺兼容 波导损耗（源-波导耦合损耗、矩形/直线损耗、弯曲损耗、Y耦合损耗、波导-接收耦合损耗） 平坦频率响应（衰减不受频率影响）、抗串扰、无中继器 深亚微米设计模型 电流模型 最大开关电流、输入范围块/慢 性能度量：转换时间、工艺、电压、温度敏感、延时、短路功耗 标准单元库 逻辑电路和标准单元 低功耗标准单元库：门控时钟，基于分支减少寄生逻辑 面向特定应用的低功耗标准单元库：自定时设计的muller结构、密码应用的功耗隐藏、SEU容错设计（时序冗余） 低功耗高速动态逻辑 单相时钟（TSPC）锁存器和触发器，差分时钟锁存器和触发器 高通量CMOS技术：TSPC流水线、TSPC双流水、时钟与数据预充电（CDPD） 快速CMOS功能电路：除法器、纹波计数器、同步计数器、非二进制分频/预分频、加法器/累加器、位串比较器/分类器 低功耗运算器 加法器、乘法器/平方、除法/平方根、浮点、指数 降低动态功耗 电路结构并行化（利用低电压优势）、存储单元并行化（异步交叉读写）、移位寄存器并行化（降低移位频率）、串并转换、LFSR 多电平、低摆幅 预计算、门控时钟 路径平衡、电路分解、逻辑网络规划 低功耗设计硬件描述语言 可编程金属延迟单元、时钟门控 毛刺控制：流水线、延迟平衡、功能重排
运放的应用实例和设计指南
1.1 运放的典型设计和应用 1.1.1 运放的典型应用 运放的基本分析方法：虚断，虚短。对于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本分析方法。 运放是用途广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。 1) 运放在有源滤波中的应用 图5.2 有源滤波 上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯电路，是巴特沃兹电路的一种）。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。 该电路的设计要点是：在满足合适的截止频率的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小选取一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就可以在满足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。 其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出异常。 滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为 巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑； 切比雪夫，迅速衰减，但通带中有纹波； 贝塞尔（椭圆），相移与频率成正比，群延时基本是恒定。 二阶有源低通滤波 电路的画法和截止频率 2) 运放在电压比较器中的应用
图5.3 电压比较 上图是典型信号转换电路，将输入的交流信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号（存在反相，让软件处理一下就可以），该电路在交流信号测频中广泛使用。 该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。 将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。 该电路中还有一个关键器件的阻值要注意，那就是R275，R275决定了方波的上升速度。 3) 恒流源电路的设计 如图所示，恒流原理分析过程如下： U5B （上图中下边的运放）为电压跟随器，故V4 V1=; 由运算放大器的虚短原理，对于运放U4A （上图中上边的运放）有： V5 V3=； 而 () 421 2020 V4-Vref V5V R R R ++? =； ()019 1819 0-V2 V3++?=R R R ; 有以上等式组合运算得：Vref V1 V2=- 当参考电压Vref 固定为1.8V 时，电阻R30为3.6Ωk ,电流恒定输出0.5mA 。 该恒流源电路可以设计出其他电流的恒流源，其基本思路就是：所有的电阻都需要采用高精度电阻，且阻值一致，用输入的参考电压（用专门的参考电压芯片）比上阻值，就是获得的输出电流。 但在实际使用中，为了保护恒流源电路，一般会在输出端串一只二极管和一只电阻，这样做的好处第一是防止外界的干扰会进入恒流源电路，导致恒流源电路的损坏，二是可以防止外界负载短路时，不至于对恒流源电路造成损坏。
常用运放芯片实物和引脚功能图_TL081-082-084运放引脚功能及贴片封装形式
常用运放芯片实物和引脚功能图_TL081/082/084运放引 脚功能及贴片封装形式 （1）运放芯片的3种型号序列（部分器件有此序列） 如TL081、TL082、TL084，分别为8引脚单运放；8引脚双运放；14引脚四运放集成器件。封装型式一般为塑封双列直插和贴片双列，环列封装形式比较少见。 图1 TL081/082/084运放引脚功能及贴片封装形式 而常见常用，仅为下述两种器件。 世界上有几个人？有两个人，男人和女人，不失为一个智慧的回答。常用运放芯片有几片，只有两片，8脚和14脚的双运放和四运放集成器件（8脚封装单运放器件和环列式封装器件应用较少），把此两种芯片引脚功能记住，检修中就不需要随时去查资料了。
图2 常用运放芯片实物和引脚功能图 如上图。其封装一般为塑封双列直插DIP8/DIP14和塑封贴片工艺封装SO8/SO14两种形式，随着电子线路板小型化精密化要求的提高，贴片元件的应用占据主流，直插式器件逐渐淡出人们的视野。但无论何种封装模式，其引脚功能、次序都是一样的，所以仅需记准8脚（双运放）和14脚（四运放）两种运放的引脚功能就够了。 （2）运放芯片的3种温度序列 任何一种集成IC器件，按应用温度范围不同，都可细分为3种器件，如LM358，实际上有LM158、LM258、LM358三种型号的产品，其引脚功能、内部结构、工作原理、供电电压等等都无差别，仅仅是应用温度范围差异甚大。 LM158 适应工作温度-50℃~125℃，军工用品（1类）； LM258 适应工作温度-25℃~85℃，工业用品（2类）； LM358 适应工作温度0℃~70℃，农用品（3类）。 单看参数，似乎LM258适用于山东地区，若用于东北地区，其参数有些不足。而LM358仅能适用于江南地区。而事实上并非如此，如低于2类品规格参数被淘汰到3类品的器件，可能是-24℃~84℃温度范围
聚洵低功耗运算放大器GS8591 8592 8594
GS8591/GS8592/GS8594放大器是单/双/四电源，微功耗，零漂移CMOS运算放大器，这些放大器提供4.5MHz的带宽，轨至轨输入和输出以及1.8V至5.5V的单电源供电。 GS859X使用斩波稳定技术来提供非常低的失调电压（最大值小于50μV），并且在整个温度范围内漂移接近零。每个放大器550μA的低静态电源电流和20pA的极低输入偏置电流使这些器件成为低失调，低功耗和高阻抗应用的理想选择。 GS859X提供了出色的CMRR，而没有与传统的互补输入级相关的分频器。这种设计在驱动模数转换器（ADC）方面具有卓越的性能，而不会降低差分线性度。 GS8591提供SOT23-5和SOP-8封装。 GS8592提供MSOP-8和SOP-8封装。GS8594 Quad具有绿色SOP-14和TSSOP-14封装。在所有电源电压下，-45oC 至+ 125oC的扩展温度范围提供了额外的设计灵活性。 特性： + 1.8V?+ 5.5V单电源供电?嵌入式RF抗EMI滤波器 ?轨到轨输入/输出?小型封装： ?增益带宽乘积：4.5MHz（典型@ 25°C）GS8591采用SOT23-5和SOP-8封装?低输入偏置电流：20pA（典型值@ 25°C）GS8592采用MSOP-8和SOP-8封装 ?低失调电压：30μV（最大@ 25°C）GS8594采用SOP-14和TSSOP-14封装?静态电流：每个放大器550μA（典型值） ?工作温度：-45°C?+ 125°C ?零漂移：0.03μV / oC（典型值）
Features ?Single-Supply Operation from +1.8V ~ +5.5V ?Embedded RF Anti-EMI Filter ?Rail-to-Rail Input / Output ?Small Package: ?Gain-Bandwidth Product: 4.5MHz (Typ. @25°C) GS8591 Available in SOT23-5 and SOP-8 Packages ?Low Input Bias Current: 20pA (Typ. @25°C) GS8592 Available in MSOP-8 and SOP-8 Packages ?Low Offset Voltage: 30μV (Max. @25°C) GS8594 Available in SOP-14 and TSSOP-14 Packages ?Quiescent Current: 550μA per Amplifier (Typ.) ?Operating Temperature: -45°C ~ +125°C ?Zero Drift: 0.03μV/o C (Typ.) General Description The GS859X amplifier is single/dual/quad supply, micro-power, zero-drift CMOS operational amplifiers, the amplifiers offer bandwidth of 4.5MHz, rail-to-rail inputs and outputs, and single-supply operation from 1.8V to 5.5V. GS859X uses chopper stabilized technique to provide very low offset voltage (less than 50μV maximum) and near zero drift over temperature. Low quiescent supply current of 550μA per amplifier and very low input bias current of 20pA make the devices an ideal choice for low offset, low power consumption and high impedance applications. The GS859X offers excellent CMRR without the crossover associated with traditional complementary input stages. This design results in superior performance for driving analog-to-digital converters (ADCs) without degradation of differential linearity. The GS8591 is available in SOT23-5 and SOP-8 packages. And the GS8592 is available in MSOP-8 and SOP-8 packages. The GS8594 Quad is available in Green SOP-14 and TSSOP-14 packages. The extended temperature range of -45o C to +125o C over all supply voltages offers additional design flexibility. Applications ?Transducer Application ?Handheld Test Equipment ?Temperature Measurements ?Battery-Powered Instrumentation ?Electronics Scales Pin Configuration Figure 1. Pin Assignment Diagram
常用低电压低功耗COMS运放型号表
AD824 JFET输入,单电源,低电压,低功耗,精密四运算放大器MC33171 单电源,低电压,低功耗运算放大器AD826 低功耗,宽带,高速双运算放大器MC33172 单电源,低电压,低功耗双运算放大器 AD827 低功耗,高速双运算放大器MC33174 单电源,低电压,低功耗四运算放大器 AD828 低功耗,宽带,高速双运算放大器MC33178 大电流,低功耗,低噪音双运算放大器 AD844 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC33179 大电流,低功耗,低噪音四运算放大器 AD846 电流反馈型,高速,精密运算放大器MC33181 JFET输入,低功耗运算放大器 AD847 低功耗,高速运算放大器MC33182 JFET输入,低功耗双运算放大器 AD8531 COMS单电源,低功耗,高速运算放大器MC33184 JFET输入,低功耗四运算放大器 AD8532 COMS单电源,低功耗,高速双运算放大器MC33201 单电源,大电流,低电压运算放大器 AD8534 COMS单电源,低功耗,高速四运算放大器MC33202 单电源,大电流,低电压双运算放大器 AD9617 低失真，电流反馈型,宽带,高速,精密运算放大器MC33204 单电源,大电流,低电压四运算放大器AD9631 低失真，宽带,高速运算放大器MC33272 单电源,低电压,高速双运算放大器 AD9632 低失真，宽带,高速运算放大器MC33274 单电源,低电压,高速四运算放大器 AN6550 低电压双运算放大器MC33282 JFET输入,宽带,高速双运算放大器 AN6567 大电流,单电源双运算放大器MC33284 JFET输入,宽带,高速四运算放大器 AN6568 大电流,单电源双运算放大器MC33502 BIMOS,单电源,大电流,低电压,双运算放大器 BA718 单电源,低功耗双运算放大器MC34071A 单电源,高速运算放大器 BA728 单电源,低功耗双运算放大器MC34072A 单电源,高速双运算放大器 CA5160 BIMOS,单电源,低功耗运算放大器MC34074A 单电源,高速四运算放大器 CA5260 BIMOS,单电源双运算放大器MC34081 JFET输入,宽带,高速运算放大器 CA5420 BIMOS,单电源,低电压,低功耗运算放大器MC34082 JFET输入,宽带,高速双运算放大器 CA5470 BIMOS单电源四运算放大器MC34084 JFET输入,宽带,高速四运算放大器 CLC400 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC34181 JFET输入,低功耗运算放大器 CLC406 电流反馈型,低功耗,宽带,高速运算放大器MC34182 JFET输入,低功耗双运算放大器 CLC410 电流反馈型,高速运算放大器MC34184 JFET输入,低功耗四运算放大器 CLC415 电流反馈型,宽带,高速四运算放大器MC35071A 单电源,高速运算放大器 CLC449 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35072A 单电源,高速双运算放大器 CLC450 电流反馈型,单电源,低功耗,宽带,高速运算放大器MC35074A 单电源,高速四运算放大器 CLC452 单电源,电流反馈型,大电流,低功耗,宽带,高速运算放大器MC35081 JFET输入,宽带,高速运算放大器 CLC505 电流反馈型,高速运算放大器MC35082 JFET输入,宽带,高速双运算放大器 EL2030 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35084 JFET输入,宽带,高速四运算放大器 EL2030C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35171 单电源,低电压,低功耗运算放大器 EL2044C 单电源,低功耗,高速运算放大器MC35172 单电源,低电压,低功耗双运算放大器 EL2070 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35174 单电源,低电压,低功耗四运算放大器 EL2070C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35181 JFET输入,低功耗运算放大器 EL2071C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MC35182 JFET输入,低功耗双运算放大器 EL2073 宽带,高速运算放大器MC35184 JFET输入,低功耗四运算放大器 EL2073C 宽带,高速运算放大器MM6558 低电压,低失调电压,精密双运算放大器 EL2130C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MM6559 低电压,低失调电压,精密双运算放大器 EL2150C 单电源,宽带,高速运算放大器MM6560 低电压,低失调电压,精密双运算放大器 EL2160C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器MM6561 低功耗,低电压,低失调电压,精密双运算放大器 EL2165C 电流反馈型,宽带,高速,精密运算放大器MM6564 单电源,低电压,低功耗,低失调电压,精密双运
AD系列高精度低功耗放大器
为了延长电池寿命，放大器必须提供非常低的待机功耗工作方式、低电压工作和满电源摆幅(R-R)输出能力。便携式应用设计工程师，尤其是医用设备市场中的设计工程师，都在承受着低成本和延长电池寿命同时不牺牲精度的持续压力。美国模拟器件公司(ADI)公司的最新放大器为业界提供高精度、低功耗、小尺寸和低价格的最完美的结合。 ADI日前发布一系列低成本放大器，它们在低电压和最低功耗条件下工作，但是不牺牲需要精密信号调理的便携式应用所要求的精度。ADI此次推出的产品包括： 自稳零放大器：AD8538在当今市场的自稳零放大器中具有业界最佳的精度功耗比，所以适合用于要求低失调电压以及低失调电压时间漂移和温度漂移的信号路径。 精密运算放大器：AD8613系列运算放大器提供业界低噪声、低功耗、低电压和低价格的最完美结合。 “降低成本并且延长电池寿命――而不牺牲精度――是便携式医用应用设计工程师所面临的最大难题。”ADI公司精密信号处理部产品线总监Steve Sockolov先生说。这些新的放大器扩展了我们的产品种类，并且满足了对提供适合便携式医用设备精度的低电压放大器不断增长的需求。最新自稳零放大器适合高端便携式医用设备设计，并且低噪声运算放大器系列产品为从双节电池到多节电池供电设备的模拟前端提供了一个低成本解决方案。 AD8538仅需要150μA的电源电流，所以其低温漂是同类器件的1/3――相当于需要1mA 以上电源电流的产品所能达到的温漂性能水平。AD8538的低功耗和高精度性能使其很适合于很多市场，例如医用设备、压力传感器和温度传感器以及汽车电子设备。 AD8538的失调漂移仅为0.01μV/°C，在低电源电流条件下提供业界最低的失调漂移。与延缓新产品面世时间并且需要比较复杂和费用高的硬件和软件――分立的系统级自动校准方法相比，AD8538为设计工程师节省了大量的成本和时间。这款器件卓越的精度――最大1 2μV的失调和仅为1μVp-p的低频噪声――能够完成高精度和稳定的系统设计，没有使用需要外部自动校准解决方案带来的成本、尺寸和复杂性问题。 AD8613，AD8617和AD8619分别是具有R-R输入和输出特性的单运算放大器、双运算放大器和四运算放大器。与同类器件相比，它们提供降低了50%的噪声和降低了30%的功耗并且提高了两倍的精度。AD861x系列完全保证电源电压降低到1.8V正常工作，使其适合电池供电设备，例如温度监测器和二氧化碳检测器，这里电源管理和可靠性是至关重要的。 AD8613系列器件仅需38μA的电源电流最大值和1.8V～5V的工作电压。这些器件在消费类医用设备和低成本工业应用中达到高精密度水平，具有仅为2mV最大值的低失调电压、1pA最大值的超低输入偏置电流，以及22nV/√Hz的低噪声。AD8613系列很适合要求在整个信号通路中放大并维持低噪声的便携式应用。其R-R输出特性使其适合在低功耗12位和16位应用中驱动模数转换器(ADC)和缓冲数模转换器(DAC)。