上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

发布时间：2024-12-20 17:16
作者：AMEYA360
来源：上海贝岭
阅读量：930

　　低噪声运算放大器是运放放大器系列中应用比较广泛的一个系列。相比于通用运放，此系列的运放它的独特之处在于它的噪声很小，这使得它非常适合应用在需要高精度、低噪声信号放大的场合。在本文中，我们将深入探讨低噪声运算放大器的关键指标特点、优势和应用场景。

　　1、低噪声

　　应用场景1：

　　在大部分高精度放大的应用中，都需要外部增加一款运放进行电流采样放大，而在电路应用系统中一般输入信号幅值比较小，这样就要求运放自身的噪声要远低于输入信号的幅值(降低信噪比)，BL370x/371x具有极低的等效输入噪声1.2uV如下图1(测试电路采用低通滤波放大100000倍)所示。

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　图1 低频输入噪声测试图

　　2、低失调电压VOS

　　应用场景2：

　　针对在一些小信号放大的应用时(见图2)，如运放自身的失调电压VOS太大，会影响电路的静态输出，导致信号动态输出范围缩小。

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　图2 小信号放大器应用图

　　在不考虑运放自身的VOS的情况下如Vin输入10mV的信号放大100倍理论上输出电压Vout应该是1000mV，如果运放的自身失调电压VOS过大比如5mV的话这样输出只有500mV，低于实际输出电压导致后级电路工作异常。因此需要选择更低VOS的运放。BL370x/371X系列运放的VOS低至±0.6mV，可以满足大部分应用。

　　3、输入轨到轨

　　应用场景3：

　　在许多单电源供电的应用要求输入共模电压范围扩展到一个电源轨(通常为地)。低边电流检测应用就是这样的例子(如图3)。

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　图3 低边检测应用原理图

　　在单电源供电的应用中，通常没有足够多的电源给芯片提供+VS/2的共模电压(运放理想工作状态)。一般共模工作电压通常为地，这样就要求芯片能够工作比较宽的输入共模电压范围，BL370x/371x可以支持-0.1～+VS+0.1的宽共模输入电压范围。

　　4、超强的驱动能力

　　应用场景4：

　　在部分应用领域的负载有可能是比较大的容性负载，如果运放自身的驱动能力不够，这样就要额外增加一级驱动放大电路，BL370x/371x具有高达100mA(Typ)超强的电流驱动能力，无需增加驱动放大电路。全温度范围驱动能力如下图4。

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　图4 全温度范围驱动能力测试结果

　　5、宽工作温度范围

　　应用场景5：

　　在大部分工业应领域对芯片的工作温度范围要求极高。BL370x/371x系列在-40～125℃的工作温度范围内的关键电性能指标(IQ、Vos、Isink、Isoure、VOH、VOL)随温度变化很小，满足工业应用需求。

　　6、多种封装形式

　　BL370x/371x系列提供一系列市场上主流封装形式可供客户选择，如下图5所示。

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　上海贝岭推出的低噪声运放系列支持输入、输出轨到轨，宽工作电压范围：2.1V-5.5V，具有低至0.25mV(典型值)的失调电压以及6.5nV/ @1kHz的噪声谱密度,这些优异的特性使得BL370x/371x系列运放成为低噪声系统设计的理想选择(表1低噪声运放系列选型表)，可以支持工业级温度范围(-40℃至+125℃)，适应于更苛刻的工作环境。

　　主要应用领域:

　　电机控制

　　大家电

　　储能电源

　　激光测距仪

　　工业自动化

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　　BL1065/BL1066系列：　　是一组8通道、16位、最高125MSPS、串行LVDS数据接口的模数转换器。分别包含80MSPS、125MSPS两种速度等级以及16位、14位两种分辨率规格。采用模拟1.8V供电、数字1.8V供电，支持最大2Vpp模拟信号输入，采样时钟支持LVPECL/CMOS/LVDS电平标准输入。正常工作时功耗为1058mW。　　其内置1V的高精度电压基准源，无须外部提供即可满足多种应用需求。内置PLL将自动倍频采样时钟，从而保证LVDS串行数据正确输出，最大可支持1Gbps/Lane。BL1065/BL1066系列包含2个Bank，每一个ADC Bank提供一个数据时钟输出(DCO)，用于在输出端捕获数据;以及一个帧时钟输出(FCO)，用于发送新输出字节信号。　　BL1065 采用 144 引脚 BGA封装，封装引脚兼容 ADI的 AD9681产品，额定温度范围为-55℃至+125°C;BL1066采用140引脚BGA封装，封装引脚兼容ADI的LTM9011-14产品，额定温度范围为−55°C至+125°C。　　BL1065/BL1066系列产品内置dither功能，具有极佳的小信号线性度。产品可广泛应用于雷达、医疗成像系统、多通道数据采集系统、通讯系统接收机等领域。高度集成化的设计可以极大程度减小PCB设计尺寸，降低小型化设备电路布局布线难度，满足对应用系统小型化、成本最优的方案需求。　　产品规格　　相似产品比较　　和相似产品对比，BL1065/BL1066系列在信噪比方面具有显著优势，辅以dither功能，可以极大提升接收机动态范围。　　应用场景　　雷达　　医疗成像系统　　多通道数据采集系统　　通信系统接收机　　8通道125Msps ADC系统框图　　BL1065/BL1045 引脚定义(144引脚BGA)　　BL1066/BL1046 引脚定义(140引脚BGA)　　产品特性　　本产品具有出色的噪声性能和线性度，能够达到78.9 dBFS的高信噪比，以及±4.5 LSB 积分非线性特性。在dither开启之后，INL将进一步减小至±2.5LSB。　　BL1065&BL1066 单音频谱性能(fIN=10.1MHz)　　BL1065&BL1066 单音频谱性能(fIN=70.1MHz)　　BL1065&BL1066 INL误差　　BL1065&BL1066 DNL误差　　高速串行LVDS接口　　ADC数据输出采用LVDS时钟同步接口，最大速率1Gbps。每路ADC两对LVDS差分输出，可选择bitwise模式(高低bit在两对LVDS差分对上交替输出，适合FPGA侧只使用 iddr原语接收)和bytewise模式(高低byte分别在两对LVDS差分对上输出，适合FPGA侧直接使用iserdes原语或selectio核接收)。　　ADC数据输出接口提供多种测试码功能，用户可通过开启测试码来校准接收侧时钟和数据的相位关系，确认数据可以被正确接收。　　同时我们还提供了通用的例程代码。　　应用建议　　BL1065/BL1066系列 典型时钟巴伦输入电路　　BL1065/BL1066系列 差分双巴伦输入电路　　BL1066/BL1046 布局参考　　布局建议：　　为了避免模拟输入之间的串扰，参考上图，并考虑以下准则：　　1.布线模拟输入通道时，在PCB板的顶层和底层(或其他层)依次交替布置。　　2.确保顶层通道与任何其他模拟输入通道过孔的距离不小于5mm。　　3.对于底层通道，使用盘中孔以最小化通道间导体耦合对通道的影响。　　4.避免平行通道的间距小于2 mm。　　5.尽量将除直流通道外的走线相互正交。
2025-05-15 16:38 阅读量：358
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