Маломощные операционные усилители фирмы Linear Technology. Обзор микросхем и их параметров

Корпорация Linear Technology основана в 1981 году в США. Само название фирмы
определяет основное направление ее деятельности — разработка и изготовление
высококачественных линейных интегральных микросхем.
Linear Technology производит операционные усилители, компараторы, источники опорного напряжения,
монолитные фильтры, линейные стабилизаторы, DC/DC конвертеры, зарядные устройства,
конвертеры данных, микросхемы интерфейсов связи, схемы обработки RF сигнала и т. п.
Микросхемы Linear Technology нашли широкое применение в различных устройствах
и системах — от сотовых телефонов и настольных ПК до цифровых камер
и MP3 проигрывателей, от автомобильной электроники и сложных медицинских приборов
до АСУ ТП, военной и космической аппаратуры. В статье рассмотрена лишь небольшая
часть продукции этой фирмы.

На рынке стран СНГ представлено множество
операционных усилителей от разных
производителей. Умеренной ценой и высоким качеством выделяются операционные усилители, выпускаемые корпорацией Linear Technology. Осооперационные бый интерес представляют маломощные операционные усилители
(Low Power Amplifiers). Эти операционные усилители имеют не только ма
лое потребление, но и малые размеры, что немало
важно для современных устройств. Фирма Linear
Technology в последние годы постепенно отказыва
ется от популярных в свое время корпусов типа DIP
и переходит в новых разработках к корпусам для по
верхностного монтажа SO, SOW, SSOPN, MS (MSOP),
DFN, а также SOT-23-5 и SOT-23-6. Да и более ранние,
хорошо зарекомендовавшие себя изделия выпуска
ются в корпусах новых типов. Внешний вид, линей
ные размеры и расположение выводов наиболее рас
пространенных корпусов для микросхем маломощ
ных операционных усилителей Linear Technology показаны на рисунке.

В настоящий момент фирма предлагает 68 разных
микросхем (МС) маломощных операционных усилителей [1]. Причем Linear
Technology изготавливает микросхемы операционных усилителей одинарные (одноканальные), сдвоенные (двухканальные)
и счетверенные (четырехканальные). При этом су
ществует ряд операционных усилителей счетверенных, сдвоенных и одно
канальных, которые имеют одинаковые параметры.
Они имеют близкие номера в маркировке. Напри
мер: LT1672, LT1673 и LT1674, а также LT6010, LT6011,
LT6012. Кроме того фирма изготавливает пары ми
кросхем сдвоенных и счетверенных операционных усилителей с одинако
выми параметрами. Примером тому могут служить
пары LT1078 и LT1079, LT1466L и LT1467L, LT1492
и LT1493, LT1884 и LT1885. Применение таких пар
микросхем экономически оправдано в устройствах,
где используется около десятка операционных усилителей (например шесть).

Выпускаются также комбинированные «неодно
родные микросхемы», такие как LTC1541 и LTC1542.

Микросхема LTC1541 является улучшенным анало
гом MAX951 фирмы MAXIM. Она содержит операционный усилитель, ком
паратор и источник опорного напряжения. LTC1542
(улучшенный аналог MAX953) содержит только операционный усилитель
и компаратор. Обе микросхемы широко применяются в зарядных устройствах для аккумуляторных
батарей сотовых телефонов, в солнечных батареях,
в устройствах сигнализации и т. п.

Особенности и основные параметры этих микросхем и одинарных операционных усилителей приведены в таблице 1, сдво
енных операционные усилители — в таблице 2, а счетверенных —
в таблице 3. Подчеркнем, что все микросхемы в этих
таблицах маломощные и микромощные.

Рассмотрим некоторые особенности и параметры операционных усилителей. Практически все операционные усилители имеют прямой и инвертирующий входы. Если входной сигнал подавать между их выводами, то полученный симметричный вход
называют дифференциальным. Первые микросхемы операционных усилителей имели двухполярное питание и множество
вспомогательных выводов для подключения внешних цепей, повышающих устойчивость работы схемы, уменьшающих дрейф нуля на выходе и т. д.
В настоящее время все это разработчик МС старает
ся спрятать внутрь микросхемы. В связи с этим количество выводов операционных усилителей заметно убавилось. Разработ
чики и производители операционных усилителей также планируют убрать
общий вывод (корпус) двухполярного источника питания. В этом случае операционный усилитель можно легко запитать
от однополярного источника. Очень интересное
свойство современных операционных усилителей в англоязычной технической литературе называется Rail-to-Rail. Смысл
его в том, что при двухполярном питании в положительную полуволну амплитуда сигнала достигает значения, близкого к напряжению положительного источника питания, а в отрицательную — значения, близкого к напряжению отрицательного
источника питания, то есть размах сигнала может быть равен (точнее, почти равен) удвоенно
му значению напряжения питания. При однополярном питании этот термин означает,
что максимальный уровень сигнала может быть близок к напряжению питания, а минимальный — к нулю. Размах сигнала близок
к величине напряжения питания. Причем
о сигнале Rail-to-Rail говорят как применительно к выходу операционного усилителя, так и применительно
ко входу. Еще одно патентованное фирмой
Linear Technology свойство называется Over The-Top («через вершину»). Этим свойством операционного усилителя, благодаря которому на его входы/выходы можно безнаказанно подавать напряжения
значительно более высокие, чем напряжение питания. Надо заметить, что далеко не вся продукция Linear Technology соответствует этому
требованию, а только те микросхемы, которые специально предназначены для работы в столь неблагоприятных условиях. Это такие операционные усилители, как LT1490А, LT1491А, LT1636, LT1782.

Корпорация Linear Technology выпускает различные маломощные операционные усилители:

• прецизионные (например LT1038, LT1079, LT6010 и др.);
• с нулевым дрейфом напряжения на выходе (LT1047, LT1049, LT2054, LT12055 и др.);
• с малыми входными токами (LT1881–LT1885 и др.);
• малошумящие (LT1783).

Шумовые характеристики определяют два
параметра:

• Enoise — спектральная плотность ЭДС шума;
• Inoise — спектральная плотность тока шума. Также два параметра определяют помехозащищенность операционного усилителя:
• CMRR (Common Mode Rejection Ratio) — коэффициент ослабления синфазного сигнала;
• PSRR (Power-Supply Rejection Ratio) — коэффициент подавления пульсаций напряжения питания.

Существуют микросхемы сдвоенных и счетверенных операционных усилителей, у которых параметры операционных усилителей в составе одной микросхемы идентичны (LT1112 и LT1114). Есть высокоскоростные (быстродействующие) микросхемы (напри
мер LT1351– LT1354), частота единичного уси
ления которых может составлять 3,12 МГц
и более. Отечественному параметру «частота
единичного усиления» в таблицах соответст
вует GBW (Gain Bandwidth). Скорость нарас
тания напряжения (SR — Slew Rate) у этих ми
кросхем лежит в пределах 200–400 В/мкс.

Весьма важный параметр — емкость нагрузки C_LOAD, особенно в том случае, если операционные усилители используется в качестве усилителя постоянного тока. Еще одно существенное замечание.
Не всякий операционный усилитель можно использовать в качест
ве повторителя. Узнать это можно, используя значение Av Min Stable, В/В (минимальное
значение коэффициента усиления, при котором не требуется коррекция). Если этот параметр для операционного усилителя равен 1, то на на его базе можно создавать повторитель, если Av Min Stable
(В/В) больше 1, то в качестве повторителя его
использовать нельзя. Таких микросхем несколько: LT1672, LT1673, LT1674, LT6013 и LT6014.

Литература

1. ww.linear-tech.com/
2. LT1413. Single Supply, Dual Precision Op Amp. Linear Technology.
3. LT1466L/LT1467L. Micropower Dual/Quad Precision Rail-to-Rail Input and Output Op Amps. Linear Technology.
4. LT1492/LT1493. 5MHz, 3V/µs, Low Power Single Supply, Dual and Quad Precision Op Amps. Linear Technology.
5. LT1494/LT1495/LT1496. 1.5 µA Max, Single, Dual and Quad Over-The-Top Precision Rail-to-Rail Input and Output Op Amps. Linear Technology.
6. LT1672/LT1673/LT1674 2mA Max, AV ≥ 5, Single, Dual and Quad Over-The-Top Precision Rail-to-Rail Input and Output Op Amps. Linear Technology.
7. LT1884/LT1885. Dual/Quad Rail-to-Rail Output, Picoamp Input Precision Op Amps. Linear Technology.
8. LT6013/LT6014 Single/Dual 145µA, 9.5nV/Hz1/2, AV ≥ 5, Rail-to-Rail Output Precision Op Amps. Linear Technology.
9. LTC2054/LTC2055. Single/Dual Micropower Zero-Drift Operational Amplifiers. Linear Technology.
10. ww.linear-tech.com/pc/view Category.do?navId=H0,C1,C1154, C1009,C1099