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TI hat eine modifizierte Chopper-Architektur mit einem proprietären Eingang kombiniert, um einen Operationsverstärker zu schaffen, dessen Präzision sich auf Gleichtaktsignale überall innerhalb seiner Stromschienen erstreckt – und etwas darüber hinaus.

Herkömmliche Rail-to-Rail-Eingänge verwenden ein Paar Differentialpaare, einen p-Kanal (oder pnp) und einen n-Kanal (oder npn), deren Ausgänge in einer späteren Stufe kombiniert werden (siehe Diagramm).

In der Nähe der negativen Schiene arbeitet das pnp-Differenzialpaar und in der Nähe der positiven Schiene arbeitet das NPN-Paar. Irgendwo dazwischen geht ein Differentialpaar reibungslos an das andere über.

In diesen Extremfällen lässt sich die Eingangs-Offsetspannung leicht steuern, aber im Gleichtaktbereich, in dem beide teilweise arbeiten, ist es weitaus schwieriger, die Offset-Kontrolle aufrechtzuerhalten – was laut TI zu Crossover-Verzerrungen führt.

Um das Crossover-Problem zu vermeiden, hat TI eine frühere Technologie aus seinem Portfolio wiederverwendet – ein einzelnes p-Kanal-Differenzialpaar kombiniert mit einer Ladungspumpe, die die Quellen des Paares hoch genug anhebt, um die positive Schiene (und 100 mV darüber hinaus) zu bringen. in den Gleichtaktbereich (siehe mehr).

Dieser Eingang ist mit einem Chopper-Verstärker kombiniert – den TI als „Zero-Drift“ bezeichnet –, bei dem die Verbindungen zu seinen Differenzeingängen durch Schalter (im Diagramm als durchgestrichene Kästchen dargestellt) vertauscht werden, die von einer Uhr gesteuert werden. Gleichzeitig werden die Differenzausgänge mit demselben Takt vertauscht, wodurch das Signal synchron gleichgerichtet wird, um eine verstärkte Version des Eingangssignals wiederherzustellen. Alle DC-Offsets werden vom DC bis zur Taktfrequenz abgemischt (siehe mehr).

„TIs Zero-Drift-Technologie eliminiert Temperaturdrift und Flickerrauschen, um höchste Gleichstrompräzision und dynamische Fehlerkorrektur zu erreichen, während seine Nulldurchgangstopologie Offsetfehler eliminiert, die durch Gleichtaktbeschränkungen verursacht werden, um einen linearen Ausgang und einen echten Rail-to-Rail-Eingang zu erreichen.“ Betrieb", sagte das Unternehmen.

Das Ergebnis ist der OPA388, der für einen maximalen Eingangsoffset von 5 µV und eine typische Offsetdrift von 5 nV/°C spezifiziert ist. Die maximale Eingangsvorspannung beträgt 700 pA über -40 bis 125 °C.

Das Verstärkungsbandbreitenprodukt beträgt 10 MHz (148 dB Open-Loop-Verstärkung), was es „möglich macht, eine breite Palette von Signaltypen und Frequenzen zu erfassen, um Geräte von Präzisionswaagen bis hin zu Herzfrequenzmonitoren zu unterstützen“, sagte TI.

Zu den Wechselstromparametern gehören eine harmonische Gesamtverzerrung von -132 dBc und ein Rauschen von 7 nV/√Hz, die „dazu beitragen, eine hochauflösende Signalkette für spezielle Anwendungen wie speicherprogrammierbare Steuerungen, Präzisionsfeldsender und Bewegungssteuerungsgeräte zu erzeugen.“

Es ist ein Referenzdesign verfügbar, das den Operationsverstärker verwendet, um Cross-Over-Nichtlinearität in DACs zu beseitigen – unter Verwendung der Präzisionsspannungsreferenz DAC8830 und REF5050.

Der Betrieb liegt bei über 2,5 bis 5,5 V (±1,25 bis ±2,75 V) und der Versorgungsstrom beträgt typischerweise 1,7 mA und maximal 2,4 mA.

Es ist in einem 4,9 x 3,9 mm großen SOIC erhältlich und es sind sowohl PSPICE- als auch TINA-TI-Modelle erhältlich.

Anwendungen sind in den Bereichen Test, Messung, Medizin, Sicherheitsausrüstung und hochauflösende Datenerfassung vorgesehen.