放大器市場與應用發展趨勢

Brain Black
　　凌力爾特公司產品市場經理

　　凌力爾特公司專注于提供具有高精確度、低噪聲和高速度性能的放大器產品。這些器件主要分為 3 類：傳統的高性能放大器產品 (包括運算放大器、儀表放大器和可編程增益放大器)；高速 ADC 驅動器；專用精確高壓側電流檢測放大器。盡管運算放大器已經出現幾十年了，使用也相對簡單，但是很多令人振奮的新進展仍在不斷出現，從而產生了多種富有吸引力的新產品。這些新產品很多將以改進基本功能的形式出現，如提高運算放大器的速度、精確度、噪聲和功率性能等，但是更多將以提高集成度的形式出現。凌力爾特公司的LTC6420-20 雙路差分 ADC 驅動器和 LTC6102HV 零漂移高壓側電流檢測放大器就是好例子。

　　LTC6420-20 是一種雙路高速全差分 ADC 驅動器，具有很好的匹配性能規格。這使其在 I-Q 解調和多通道通信應用中尤其有用。在這些應用中，驅動高速 ADC 的傳統方法是使用高壓、大電流消耗的 RF 放大器。既然這些 RF 放大器是單端組件，那么就需要附加電路將信號轉換成最高性能 ADC 所需的差分信號。LTC6420-20 與這種傳統方法相比有幾個優點。首先，它的功率極低，在很多情況下，可以與 ADC 共享同一個低壓電源。其次，它使用較少的組件，占用電路板空間較少。除了將兩個通道集成到一個小型 3mm×4mm 封裝中，LTC6420-20 還含有增益設置電阻和可選輸出濾波。通過在芯片上納入靈敏的反饋網絡，設計師無需花費大量時間考慮雜散電容可能引起的不穩定性，該電容與 PCB 上增益設置電阻的布線有關。在 100MHz 時具有 0.1dB 增益匹配和 0.1o相位匹配，這種通道至通道匹配消除了需要匹配兩個獨立通道的難題。

　　LTC6102HV 零漂移高壓側電流檢測放大器能幫助設計師提高系統性能、降低功耗并讓產品快速上市。作為實現了零漂移前端的高壓側電流檢測放大器，LTC6102 比其它高壓側電流檢測放大器的精確度高。它用100V 的共模電壓工作，最大輸入失調電壓為 10mV，最大漂移為 50nV/℃，最大輸入偏置電流為 3nA。LTC6102 具有 2V 全差分檢測電壓，106dB 動態范圍，能夠從安培級電流中分辨出mA 級變化。與其它電流檢測放大器相比，LTC6102 的低失調可用來極大地減小檢測電阻值，同時保持分辨率不變。較小的檢測電阻意味著可給負載提供更多功率、檢測電阻、浪費更少功率、以及產生更低的熱量。

　　視特定設計目標的不同，工程師們面臨著很多難題，其中常常包括同時要求提高性能、降低功耗和讓產品快速上市。就每個應用甚至每個設計而言，設計師面臨的挑戰都不同。例如，就基于傳感器的應用而言，設計師常常需要放大和緩沖傳感器產生的信號。既然很多傳感器都有高阻抗，設計師就必須選擇偏置電流非常低的放大器，如 LTC6087。除了低偏置電流，放大器還應該具有低輸入失調電壓和噪聲，以最大限度擴大動態范圍，提高靈敏度。傳感器應用常常是由電池供電，因此還必須注意電源電壓和電流要求。凌力爾特公司可為工程師提供多種幫助，如應用工程師支持、完全規定的數據表、免費 LTSpice 建模軟件和器件模型、詳細的應用和設計要點、電路結集等。

龔銘潭
　　美國國家半導體亞太區放大器產品市場經理

　　如今，世界各地的環保意識日漸高漲，有助于節能的產品漸受市場歡迎。照目前的發展趨勢看，無論是哪一個國家/地區、哪一個市場/板塊，高能效產品都會大受客戶歡迎。美國國家半導體的PowerWise解決方案適用于能源效率要求極高的系統設計，性能/功率比高。例如，型號為LMV851的運算放大器內置射頻抑制電路，因此抗電磁干擾的能力高，以8MHz的單位增益帶寬操作時，只耗用0.41mA的電流。

　　從技術的角度看，采用傳感器的電子設備必須加設信號調整功能，這是市場的最新發展趨勢，這種新技術已廣泛應用于家庭醫療設備、保安系統及適用于各行各業的電子設備。為了實現傳感器的模擬前端電路或高速的應用，美國國家半導體推出一系列符合不同技術要求而且適用于不同市場板塊的運算放大器產品。傳感器的應用非常廣泛，部分傳感器的電阻值極高，有些甚至高達數萬歐姆，但也有部分低至只有幾百歐姆，選用正確的電阻值具有關鍵的作用。以LMP2015這類CMOS輸入運算放大器為例來說，這種零漂移運算放大器可以連接極靈敏的傳感器或輸入電阻高達數萬歐姆的應用。部分應用的工作頻率極低，因此采用的運算放大器必須在低頻操作時仍能保持極高的信噪比。系統設計工程師選用運算放大器時，必須考慮芯片是否具有極高的準確度及噪聲抑制能力。