國(guó)家半導(dǎo)體推出采用全新BiCMOS技術(shù)放大器

美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司日前宣布，已經(jīng)采用專有的全新VIP50工藝技術(shù)，成功開發(fā)6款無(wú)論在準(zhǔn)確度、功耗及電壓噪音都有大幅改善的運(yùn)算放大器，預(yù)計(jì)這些新芯片可以滿足工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備及汽車電子系統(tǒng)等產(chǎn)品市場(chǎng)的需求。這幾款芯片除了在上述幾方面有大幅改進(jìn)之外，所采用的封裝也極為小巧，因此也很適合便攜式電子產(chǎn)品采用。

　　美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體推出了4款型號(hào)分別為L(zhǎng)MV651、LMV791、LPV511及LPV7215的全新放大器，其特色是增益帶寬積達(dá)到世界的先進(jìn)水平。以12MHz單位增益帶寬的LMV651放大器為例來說，這款放大器比采用SOT及SC70封裝的主要競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品節(jié)省多達(dá)90%的用電。其他的產(chǎn)品也各有自己的優(yōu)點(diǎn)，其中包括低至1μA以下的電流以及高達(dá)12V的操作電壓等特色，而采用SC70封裝的納安(nanoamp)比較器則只有6.6μs的傳播延遲。

　　美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體一直致力壯大高精度放大器系列的產(chǎn)品陣容，此次推出的LMP7701及LMP7711是該公司這方面的努力成果。這兩款芯片是該公司新一代運(yùn)算放大器系列的首兩個(gè)型號(hào)，具有性能更高、輸入偏置電壓低于300μV、輸入偏置電壓保證低于200fA、以及操作電壓高達(dá)12V等優(yōu)點(diǎn)。

　　LMP7711單組裝運(yùn)算放大器可以提供低電流(50fA)MOS輸入，但所產(chǎn)生的噪音仍然不會(huì)超過7nV/sqrt Hz，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)有助減少失真及信號(hào)調(diào)節(jié)錯(cuò)誤。由于這款放大器獲得高精度薄膜電阻及準(zhǔn)確匹配的晶體管配對(duì)為其提供支持，因此輸入電壓偏移錯(cuò)誤保證不會(huì)超過200μV，共模抑制比(CMRR)又可提高至95dB，而電源抑制比(PSRR)則可提高至100dB。此外，即使這款芯片在 -40℃至125℃的極端溫度情況下操作，其偏移電壓漂移(TCVos)仍可保持在1μV/℃的低水平。

　　LMP7701高精度放大器可以利用2.7V至12V的供電電壓操作，而且可以提供滿擺幅CMOS輸入，其輸入偏壓電流低至只有200fA。工程師可以利用微調(diào)及設(shè)計(jì)技術(shù)徹底清除傳統(tǒng)滿擺幅輸入放大器常有的較大偏移錯(cuò)誤，以便改善輸入偏移電壓，使整個(gè)共模電壓范圍(0V至12V)內(nèi)的輸入偏移電壓不會(huì)超過300μV。這款放大器芯片也采用已注冊(cè)專利的校正技術(shù)，以調(diào)低偏移電壓溫度系數(shù)，以CMOS高精度放大器為例來說，這個(gè)系數(shù)通常都很大。這兩款產(chǎn)品都采用SOT23封裝。

　　LMV791低噪音CMOS輸入運(yùn)算放大器的頻帶噪音只有5.8nV/sqrt Hz，可說較為平坦。此外，這款運(yùn)算放大器的偏移電壓低至不足1.3mV，而溫度系數(shù)則低至不足3μV/℃，這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)有助提高系統(tǒng)的整體準(zhǔn)確性。這款芯片的PSRR高達(dá)100dB，而CMRR則高達(dá)95dB，這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)可確保直流電的表現(xiàn)符合高性能應(yīng)用的要求。此外，這款芯片的停機(jī)功能可將空閑模式的功耗減至1μA以下。LMV791采用6引腳的TSOT23封裝。
LMV651芯片采用高效率的設(shè)計(jì)，操作時(shí)只耗用115μA的電流，比舊型號(hào)運(yùn)算放大器節(jié)省多90%的用電，但即使這樣，這款芯片仍可支持12MHz的單位增益帶寬，而中頻噪音電壓則低至只有17nV/sqrt Hz。由于這款芯片擁有不足1mV的輸入偏移電壓、100dB CMRR及95dB PSRR等優(yōu)點(diǎn)，因此可以在多種不同的輸入電壓及供電電壓情況下改善直流電系統(tǒng)的整體準(zhǔn)確度。LMV651芯片采用SC70封裝。

　　LPV511微功率運(yùn)算放大器所需的供電不超過900nA，而LPV7215微功率比較器則只耗用不超過600nA的供電電流。這兩款芯片都設(shè)有滿擺幅輸入及輸出。LPV511芯片可在2.7V至12V的電壓范圍內(nèi)操作，而LPV7215比較器的操作電壓則介于1.8V與5V之間。LPV7215芯片的傳播延遲只有6.6μs，使這款芯片可以迅速發(fā)現(xiàn)是否有電壓錯(cuò)誤情況出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，芯片會(huì)立即將準(zhǔn)確的輸出響應(yīng)傳送到微控制器或其他系統(tǒng)診斷集成電路。這幾款芯片都采用SC70封裝，而且都可在–40℃至 +85℃的溫度范圍內(nèi)操作，因此最適用于電池必須長(zhǎng)期開啟的系統(tǒng)如煙霧探測(cè)器以及工業(yè)系統(tǒng)、電信設(shè)備及汽車電子系統(tǒng)。

　　上述6款新產(chǎn)品都按照VIP50工藝設(shè)計(jì)。VIP50是一種絕緣硅BiCMOS工藝技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是可以利用可微調(diào)而高度準(zhǔn)確的薄膜電阻改善生產(chǎn)，這是專為開發(fā)先進(jìn)模擬運(yùn)算放大器及比較器的工藝技術(shù)。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體今后可以利用VIP50工藝設(shè)計(jì)一系列全新的高精度運(yùn)算放大器以及具有最高功率轉(zhuǎn)換效率的其他低電壓放大器產(chǎn)品。