LT1028/LT1128：超低噪聲精密高速運放的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計中，運放是不可或缺的基礎(chǔ)元件。而在眾多運放產(chǎn)品里，Linear Technology推出的LT1028/LT1128超低噪聲精密高速運放，憑借其出色的性能表現(xiàn)，引起了廣泛關(guān)注。下面就帶大家深入了解一下這款運放。

文件下載：LT1028.pdf

性能特點

低噪聲優(yōu)勢顯著

• 電壓噪聲：它在電壓噪聲方面表現(xiàn)卓越。在1kHz時，最大電壓噪聲為1.1nV/√Hz，典型值達0.85nV/√Hz ；在10Hz時，典型值為1.0nV/√Hz ，在0.1Hz至10Hz頻段，典型峰 - 峰值電壓噪聲為35nV 。這種低電壓噪聲水平，能有效減少信號中的噪聲干擾，為高精度信號處理提供了良好基礎(chǔ)。
• 電壓和電流噪聲測試：其電壓和電流噪聲經(jīng)過100%測試，確保了產(chǎn)品的一致性和可靠性。

高速性能出色

• 增益帶寬積：LT1028的增益帶寬積最小為50MHz，LT1128最小為13MHz，這使得它們能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的增益，適用于高頻信號處理。
• 壓擺率：LT1028的壓擺率最小為11V/μs，LT1128最小為5V/μs ，能夠快速響應(yīng)輸入信號的變化，滿足高速信號處理的需求。

高精度參數(shù)優(yōu)良

• 失調(diào)電壓：最大失調(diào)電壓僅為40μV，并且隨溫度的漂移最大值為0.8μV/°C，保證了運放在不同溫度環(huán)境下的輸出精度。
• 電壓增益：最小電壓增益達到700萬，能夠?qū)ξ⑷跣盘栠M行有效的放大。

低噪音優(yōu)勢突出

其電壓噪聲小于50Ω電阻的噪聲，在非常低的源阻抗換能器或音頻放大器應(yīng)用中，對系統(tǒng)總噪聲的貢獻可忽略不計。

電氣特性詳解

多溫度范圍特性

文件給出了不同工作溫度范圍（-55°C至125°C、0°C至70°C、-40°C至85°C）下的電氣特性參數(shù)。例如，在輸入失調(diào)電壓方面，不同溫度范圍和不同型號的參數(shù)有所差異。在25°C時，LT1028AM/AC的輸入失調(diào)電壓典型值為10μV，最大值為40μV ；而在 - 55°C至125°C的溫度范圍內(nèi)，LT1028AM的輸入失調(diào)電壓最大值為120μV 。這體現(xiàn)了溫度對運放性能的影響，工程師在設(shè)計時需根據(jù)實際工作溫度選擇合適的型號。

其他關(guān)鍵參數(shù)

還包含了輸入偏置電流、共模抑制比、電源抑制比等重要參數(shù)。輸入偏置電流較小，有助于減少輸入信號的衰減；高共模抑制比和電源抑制比能有效抑制共模信號和電源波動對輸出信號的影響。

典型應(yīng)用案例

超低噪聲1M TIA光電二極管放大器

這是一個典型的應(yīng)用電路，通過合理的元件搭配，利用LT1028實現(xiàn)了超低噪聲的光電信號放大。輸出電壓公式 (V{OUT} = ~0.4V + I{PD} ? 1M) ，清晰地展示了輸出與輸入光電流的關(guān)系。

應(yīng)變計信號調(diào)理器

在應(yīng)變計信號調(diào)理器中，LT1028的噪聲貢獻相較于電橋噪聲可忽略不計，能夠準確地對電橋輸出的微弱信號進行放大和處理。

低噪聲電壓調(diào)節(jié)器

通過與其他元件配合，LT1028可實現(xiàn)低噪聲的電壓調(diào)節(jié)功能，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的電源。

多放大器并聯(lián)應(yīng)用

將多個LT1028放大器并聯(lián)使用，可以有效降低電壓噪聲。通過公式計算可知，當n個LT1028并聯(lián)時，輸入?yún)⒖荚肼暈?(frac{0.9}{sqrt{n}} nV / sqrt{Hz}) ，噪聲隨著并聯(lián)放大器數(shù)量的增加而降低。

噪聲相關(guān)信息

噪聲交互影響

要實現(xiàn)真正的低噪聲性能，需理解電壓噪聲 (e{n}) 、電流噪聲 (I{n}) 和電阻噪聲 (r{n}) 之間的相互作用。總輸入?yún)⒖荚肼暪?(e{t}=left[e{n}^{2}+r{n}^{2}+left(I{n} R{e q}right)^{2}right]^{1 / 2}) 表明，源電阻 (R{eq}) 的大小會影響總噪聲的組成。在不同源電阻情況下，各種噪聲的主導(dǎo)地位不同。當源電阻非常低（ (R{eq}<40 Omega) ）時，電壓噪聲占主導(dǎo)；隨著 (R{eq}) 增加，電阻噪聲成為主要部分；當 (R{eq}) 進一步增大，電流噪聲變得重要。

噪聲測試方法

• 電壓噪聲測試：可使用Quan Tech Noise Analyzer Model 5173或等效噪聲測試儀準確測量RMS電壓噪聲密度，但需注意減去源電阻的噪聲。測量0.1Hz至10Hz的峰 - 峰值噪聲時，需采取特殊測試預(yù)防措施，如預(yù)熱設(shè)備、屏蔽氣流、避免設(shè)備附近的突然運動等。
• 電流噪聲測試：電流噪聲密度可通過特定公式 (I{n}=frac{left[e{n o}^{2}-(31 cdot 18.4 n V / sqrt{Hz})^{2}right]^{1 / 2}}{20 k cdot 31}) 計算，并在特定電路中測量。

應(yīng)用注意事項

通用替換性

LT1028/LT1128系列器件可直接插入OP - 07、OP - 27、OP - 37、LT1007和LT1037的插座中，在某些情況下可去除外部調(diào)零組件；也可安裝在5534插座中，但需去除外部補償組件。

失調(diào)電壓調(diào)整

輸入失調(diào)電壓和溫度漂移在晶圓測試時已永久調(diào)整到較低水平。若需進一步調(diào)整，使用1k調(diào)零電位器不會降低溫度漂移。調(diào)整到非零值會產(chǎn)生 ((V_{OS}/300))μV/°C的漂移，調(diào)整范圍約為±1.1mV。

頻率響應(yīng)穩(wěn)定性

在不同的閉環(huán)增益配置中，需注意運放的穩(wěn)定性。例如，LT1028在閉環(huán)增益大于 + 2或 - 1時穩(wěn)定，但在電壓跟隨器配置中，需通過合理的反饋網(wǎng)絡(luò)和源電阻來保證穩(wěn)定性。

總結(jié)

LT1028/LT1128超低噪聲精密高速運放憑借其低噪聲、高速、高精度等優(yōu)點，在低噪聲頻率合成器、高品質(zhì)音頻、紅外探測器等眾多應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。電子工程師在設(shè)計過程中，可根據(jù)具體的應(yīng)用需求和工作環(huán)境，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢，同時注意相關(guān)的應(yīng)用注意事項，以實現(xiàn)最佳的設(shè)計效果。大家在使用這款運放的過程中，是否也遇到過一些有趣的設(shè)計挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享。