ADA4530彌補經(jīng)典運算放大器不足之處，皮安級電流計評估套件助力工程師設計評估

　　隨著當下電子器件不斷更新迭代，很多應用電路需要檢測的電流越來越小，用來檢測電流的器件要求的精度也越來越高，因而用于檢測電流的放大器也需要跟上應用需求?；诖?，ADI推出了一款采用CMOS工藝的飛安級運算放大器ADA4530。

三款運放放大器性能對比

　　當下設計精密放大器主要有三種工藝可以選擇 ，即Bipolar(雙極性)、J-FET和CMOS。當下市場中在售的約有700多種型號的ADI放大器都是基于這三種工藝實現(xiàn)的。而相對于Bipolar工藝，基于J-FET和CMOS工藝設計的運算放大器的偏置電流將會更優(yōu)秀。

　　作為經(jīng)典運算放大器，AD549采用的是J-FET工藝實現(xiàn)的，其偏置電流這一指標能夠達到60fA，但是為了滿足偏置電流的指標要求，該運算放大器在設計時并沒有加入ESD保護二極管，因而其ESD級別為±1000V(HBM人體模型)，抗靜電能力較弱。

　　另一款同樣采用J-FET工藝的運算放大器AD4622-2加入了ESD二極管，改善了運算放大器的ESD性能，該款運算放大器的ESD性能指標可以達到±4000V，但是也由于加入了二極管使得該款運算放大器的偏置電流性能指標相對于AD549有所降低，為10pA。相對于飛安級的應用來說，這一指標就略顯不足了。

　　新款ADA4530采用CMOS工藝，該款運算放大器在設計上加入了特殊的ESD二極管電路，運用緩沖器強制D1、D2、D3、D4的 電流為0，通過這一特殊的設計避免了之前加入二極管產(chǎn)生漏電流的這一問題，從而改善了ESD性能，同時也沒有影響偏置電流這一指標。因而，ADA4530的ESD性能指標達到了±4000V，其偏置電流性能在20℃到85℃之間最大只為20fA。

　　另外，三款運算放大器在IV轉(zhuǎn)換電路中的性能指標對比見下表所示(假設反饋電阻為10G?，放大器配置為IV轉(zhuǎn)換電路，滿幅輸入電流為1nA)。

　　AD549這一為工程師廣泛應用的經(jīng)典運算放大器的誕生已有三十年之久，而ADA4530將會是繼AD549之后的又一個宗師級運算放大器。正如ADI公司線性產(chǎn)品部應用工程師郭劍所言：ADA4530不僅填補了ADI公司在貼片式fA級偏置電流運算放大器上的空白，同時還將各項性能指標提升到業(yè)界領先水平，其中偏置電流性能也達到了業(yè)界第一。

皮安級電流評估套件

　　在現(xiàn)今的科學分析應用中，對于微量和痕量物質(zhì)的定性定量分析都需要用到諸如分光光度計，氣相色譜儀等分析儀器來完成精準分析。為了便于用戶評估微弱電流信號檢測轉(zhuǎn)換，世健國際貿(mào)易(上海)有限公司設計打造了皮安級電流計量評估套件。整套評估套件主要由電流輸入轉(zhuǎn)換板、電壓輸入緩沖板、數(shù)據(jù)采集板及引腳轉(zhuǎn)換板組成。該款評估套件采用模塊化設計，既可以單獨評估某一部件性能，也可以用來評估整體系統(tǒng)的性能。同時，該款評估套件采用USB供電，可直接與實際儀器對接使用。

　　評估電路如下圖所示，其中電流輸入轉(zhuǎn)換板采用ADA4530為一級運算放大器，ADA4522為二級運算放大器。另外，采用了24位ADC AD7172，供電部分采用ADI超低噪聲電源轉(zhuǎn)換電路。整套評估電路的設計與客戶實際使用電路基本一致，因而這套評估電路也完全可以作為工程師設計電路時的一個參考設計方案。

　　該套件針對不同的應用，可接入光電傳感器或者BNC、屏蔽線等不同輸入接口，同時，為了滿足工程師對ADA4530不同增益下的性能評估，反饋電阻采用插拔的方式。另外，針對之前采用AD549運算放大器設計的電路，該款評估套件設計了引腳轉(zhuǎn)換板，從而使得客戶可以在原來使用AD549的基礎上，不需要更改供電電源(ADA4530為±5V供電，AD549為±15V供電)及引腳定義，就可以直接評估新款的ADA4530。

　　該款評估套件可用于評估光度計、氣相色譜儀、火焰離子化探測器及實驗室級pH計等應用。某客戶以其產(chǎn)品中的AD549電路板和ADA4530評估套件在相同參數(shù)下(S1336-200MOhm)接入光譜儀器進行了對比試驗，其實際數(shù)據(jù)采集如下圖所示。由下圖可知，ADA4530的性能要明顯優(yōu)于AD549。

　　另外，郭劍工程師特別強調(diào)：在火焰離子化探測器、光度計、氣相色譜儀等應用中，屏蔽是很重要的，因此，在測試及設計中需要加入屏蔽裝置以避免外界干擾。世健國際貿(mào)易(上海)有限公司技術支持部高級經(jīng)理熊祥也提到：在評估測試中，ADA4530不僅偏置電流及ESD性能優(yōu)異，噪聲性能也優(yōu)于AD549。