低電壓高精度低噪聲運(yùn)算放大器AD8656／AD8655及其應(yīng)用

　　0 引言

　　AD8656／AD8655是一種電壓反饋、軌一軌輸入輸出的精密CMOS放大器。AD8656是AD8655的雙放大器版本，它們采用+2.7～+5.5 V低電源電壓供電，并具有很好的低噪聲性能，因此非常適用于各種工業(yè)、通信、消費(fèi)類和醫(yī)學(xué)設(shè)備。由于AD8656／AD8655采用了ADI公司的DigiTrim封裝內(nèi)數(shù)字微調(diào)技術(shù)，因此無需依靠系統(tǒng)調(diào)節(jié)便可達(dá)到高精度的要求。AD8656／AD8655具有低失真和快速建立時(shí)間等特性，能驅(qū)動諸如AD7685這樣的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以滿足工業(yè)和儀器儀表(比如數(shù)據(jù)采集和測試設(shè)備系統(tǒng))應(yīng)用中的高精度需要。AD8656／AD8655在很多音頻設(shè)備中都能發(fā)揮其性能優(yōu)勢(比如話筒前置放大和混合音響等)。該放大器的低噪聲、低失真和高輸出電流能力能減弱系統(tǒng)噪聲，保證音頻的保真度，從而改善音頻設(shè)備的性能。AD8656／AD8655的高精度和軌一軌輸入輸出特點(diǎn)特別適合應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集、工程控制和PLL濾波器中。

　　1 AD8656／AD8655的特點(diǎn)和功能

　　AD8656／AD8655具有以下主要特點(diǎn)：

　　◇低燥聲：10 kHz處可提供的低電壓噪聲譜密度；

　　◇低失調(diào)電壓：滿共模電壓(VCM)范圍內(nèi)可提供250μV的精密失調(diào)電壓最大值；

　　◇失調(diào)電壓漂移典型值為0.4 μV／℃，最大值為2.3μV／℃；

　　◇帶寬為28 MHz；

　　◇具有滿電源擺幅(R-R)輸入和輸出能力；

　　◇工作電壓為+2.7～+5.5 V；

　　◇溫度范圍為-40℃～+125℃。

　　AD8656／AD8655的引腳排列如圖1所示，其管腳功能見表1所列。

　　2 AD8656／AD8655的工作原理

　　AD8656／AD8655是一種精密CMOS放大器，可采用+2.7～+5.5 V低電源電壓供電。該放大器運(yùn)用了AD公司的DigiTrim技術(shù)，故可達(dá)到很高的精度水平。DigiTrim是一種封裝內(nèi)數(shù)字微調(diào)技術(shù)，這種封裝內(nèi)數(shù)字微調(diào)的優(yōu)點(diǎn)是能校正流水線生產(chǎn)過程中的機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的偏移電壓。

　　AD8656／AD8655采用常規(guī)引腳排列方式，能夠很方便地替代以往的同類放大器。該放大器的輸入級是真正的軌一軌結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)使該放大器的輸入共模電壓范圍可達(dá)到、甚至超出了正、負(fù)供電電源的范圍。AD8656／AD8655在負(fù)載為10kΩ時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)開環(huán)增益是110 dB。

　　3 外部電路

　　3.1 輸入過壓保護(hù)

　　AD8656／AD8655內(nèi)含保護(hù)回路，可在每個放大器的輸入端電壓高于規(guī)定值0.3 V以上時(shí)應(yīng)用電阻進(jìn)行限流，以保證輸入電流不超過5 mA。

　　AD8656／AD8655具有極低的輸入偏置電流，可以使用較大的電阻在輸入端得到更高的電壓。但使用大電阻會增加放大器總的輸出電壓噪聲。比如，在室溫環(huán)境中，一個10 kΩ的電阻可能會產(chǎn)生的熱噪聲和10 nV的誤差電壓。