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Jan 21, 2024

ティオン

TI は、修正されたチョッパー アーキテクチャと独自の入力を組み合わせて、電源レール内およびわずかに超えたコモンモード信号まで精度が拡張されるオペアンプを作成しました。

従来のレールツーレール入力は、1 つの p チャネル (または pnp) と 1 つの n チャネル (または npn) の差動ペアのペアを使用し、その出力は後の段階で結合されます (図を参照)。

負のレールの近くでは pnp 差動ペアが動作し、正のレールの近くでは npn ペアが動作します。 その中間のどこかで、一方の差動ペアがもう一方の差動ペアにスムーズに引き継がれます。

TIによると、このような極端な場合、入力オフセット電圧は簡単に制御できますが、両方が部分的に動作するコモンモード範囲では、オフセット制御を維持するのがはるかに難しく、クロスオーバー歪みが発生するそうです。

クロスオーバーの問題を回避するために、TI は自社のポートフォリオから以前のテクノロジーを再利用しました。これは、単一の P チャネル差動ペアとチャージ ポンプを組み合わせたもので、ペアのソースを正のレール (100mV 以上) に引き上げるのに十分な高さまで引き上げます。コモンモード範囲に入る(詳細を参照)。

この入力はチョッパー アンプ (TI はこれを「ゼロ ドリフト」と呼んでいます) と結合されており、差動入力への接続はクロックによって制御されるスイッチ (図では×印のボックスで示されている) によって交換されます。 同時に、差動出力が同じクロックによって交換され、信号を同期整流して入力信号の増幅されたバージョンを再構築します。 DC オフセットは、DC からクロック周波数まで混合されます (詳細を参照)。

「TI のゼロドリフト テクノロジは、温度ドリフトとフリッカー ノイズを排除して最高の DC 精度と動的誤差補正を実現します。一方、そのゼロクロスオーバー トポロジは、コモンモード制限によって引き起こされるオフセット誤差を排除し、リニア出力と真のレールツーレール入力を実現します。」運営しています」と同社は述べた。

その結果が OPA388 であり、最大入力オフセット 5µV、標準オフセット ドリフト 5nV/°C で仕様が規定されています。 最大入力バイアスは、-40 ~ 125°C で 700pA です。

ゲイン帯域幅積は 10MHz (148dB オープンループゲイン) であり、「精密体重計から心拍数モニターまでの機器をサポートするために、幅広い信号タイプと周波数を取得することが可能」と TI は述べています。

ACパラメータは-132dBcの全高調波歪みと7nV/√Hzのノイズで、「プログラマブルロジックコントローラ、高精度フィールドトランスミッタ、モーションコントロール機器などの特殊なアプリケーション向けの高解像度信号チェーンの生成に役立ちます」。

高精度の DAC8830 および REF5050 電圧リファレンスを使用して、DAC のクロスオーバー非直線性を排除するオペアンプを使用したリファレンス デザインが利用可能です。

動作電圧は 2.5 ~ 5.5 V (±1.25 ~ ±2.75 V) で、供給電流は通常 1.7 mA、最大 2.4 mA です。

4.9 x 3.9mm SOIC で利用可能で、PSPICE モデルと TINA-TI モデルの両方が利用可能です。

アプリケーションは、テスト、測定、医療、安全機器、高解像度データ収集で予期されています。

スティーブ・ブッシュ
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