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TI解析放大器的发展方向及最新产品

作者:迎九时间:2018-02-27来源:电子产品世界

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本文引用地址://www.bzlcg.com/article/201802/376179.htm

  新年伊始,(TI)放大器产品部副总裁兼总经理来华,介绍了该公司看好的运算放大器方向,并推介了三款新品。

三大市?。?a class="contentlabel" href="//www.bzlcg.com/news/listbylabel/label/汽车">汽车、

  相对于很多快速变化的市场,运算放大器的演变相对较慢,不容易被人们察觉。作为在运放领域多年的耕耘者,TI目前的主要投资方向是、领域,因为这三大市场发展迅猛。

  这三大市场的共同特点都是朝着需要更具感知力(即让每一节点具有更多感应器)、更强的性能表现、让设备更加智能以及更多功能上发展。因此,不仅仅是需要的放大器数量越来越多,而且对体积、功耗、性能等的要求也会越来越高。

  同时达到以上要求是极具挑战性的。不久前,TI发布了几款值得称道的器件,有小封装的LPV9061运算放大器和TLV7011比较器系列,还有超低功耗和超高精度的LPV821运算放大器。

三款新的放大器和比较器

  *第一款放大器的型号是TLV9061。这是TI于2018年2月推出的小型运放,仅占0.64 mm2(如图1)。尽管尺寸非常小,但仍能保持低功耗和高性能。

  TLV9061运算放大器具有以下三个特点:减少系统尺寸及成本,采用高性能设计,有更高的DC准确性。

  具体地,从系统角度来看,现在运放有个要求,因为这些器件经常面对着电磁干扰(EMI),需要把EMI 滤波器集成进去。例如手机内的运放集成了EMI滤波器,就使得客户在做系统设计时节省了使用外部滤波器所占用的空间。

  高性能设计方面,由于TLV9061运放是10 MHz带宽的器件,同时能保证功耗比同类产品低,且性能保持在很高的水平。

  第三点则是其DC精度具有更高的准确性,使失调漂移降低两倍和典型输入偏置电流在的工作温度范围,从-40 ℃到125 ℃,打造出比其他小型设备更精确的信号链解决方案。

  此外,TI还为工程师们提供全套的解决方案,例如电机设计可以从TI官网上查到“TIDA—01588”参考设计,仅有硬币大小。

  那么,TLV9061是如何实现这样的高性能的?称,主要有三个原因:第一是TI的先进封装工艺;第二是TI独特的处理技术;第三则是TI领先的设计技术。

  笔者注意到,在TLV9061中采用了X2SON封装,为什么采用这样的封装形式?解释道,因为这样既可以兼顾客户对小尺寸的需求,又符合客户焊接工艺的需求。当然,针对这款产品,TI也将会推出其他的封装形式,以供客户选择。实际上,X2SON封装之前是有的,但TI第一个将此封装形式应用在信号链产品上。

  *第二款器件是具有与TLV9061相同封装的比较器——TLV7011系列,也是2018年2月推出。众所周知,在系统设计中,除了需要放大器之外,系统还需要比较器来检测系统的电压及状态。因此,TI同时推出了TLV7011系列比较器,这也堪称业内很小的比较器系列。这款比较器除了占用小空间之外,功能却没有减少。更重要的是,功耗极低。因为比较器需要不断监测系统状态,因此其功耗对系统的功耗影响重大。

  这款比较器相较于具有相同反应时间的其他比较器,能够降低50%的功耗。

  *LPV821放大器。该款放大器于2017年12月推向市场。集超高精度与极低功耗于一身,功耗能够降低60%,且使用零漂移技术,使得精度能够达到很高的水平。

  TI的应用案例是在变送器系统中的应用。变送器系统是现场做传输和通信的前端部件,通过感应节点传到远端的控制中心。这其中会对器件有一些要求,需要监控在 4~20 mA电流到底有没有发生问题。例如,用LPV821加一些MCU和无线的器件组成一个无线传感节点。因为本身线上电流已经很低(4~20 mA),还需要在上面取一些电给放大器供电,从而让整个传感节点能正常工作、发送信号,所以对功耗的要求会更苛刻,而且4~20 mA是很小的电流,除了电流小、功耗低要求之外,对精度也有要求,要分辨如此小的电流难度很大。所以,它既结合了低功耗,又结合了高精度,以完成这样的系统设计。此应用手册在TI官网上就可以找到。

  那么,LPV821功耗降低了60%,是用什么样的技术实现的?Amichai Ron称有两个主要原因。首先,TI拥有自己的工厂,这使得TI有很大限度的灵活性来优化功耗、精度、尺寸及性能。其次,TI不断投入,优化工厂的制程及工艺。

  零漂移怎么实现的?实际上,在TI官网上有许多的资料可供大家参考。简单来说,TI采用了专有的自动归零技术,以提供低失调电压,随时间推移和温度变化而实现接近零漂移的性能。

  为了实现零漂移,比较器内部需要一直在工作,来不断地调节和校准,同时,芯片的功耗又降下来了。TI如何平衡这两者?Amichai Ron承认,做运放设计需要有所取舍,实现零漂移的确会提升一定的功耗,TI所做的就是为客户提供尽可能多的选择,无论他们对放大器有何种需求,都可以在TI的产品组合中找到。早在多年前,TI就推出了第一款零漂移放大器——OPA333,今天所做的就是在此基础上,不断优化工艺及生产技术,使得保持零漂移的同时,功耗不断降低,因此才有了今天的LPV821。

TI运放的投资方向

  一是小尺寸;二是低功耗;三是高电压。高电压方面,现在大部分高压运放在36 V以下,但有些系统需要更高的电压,比如AGV小车(自动导引运输车)电池需要40 V以上(注:越高的电压,电池效率会越高)。今后TI会有更高压的运放推出。

  TI重视的垂直市场是。TI 通过Q100认证的放大器系列,可支持工程师设计可靠、灵活的汽车系统,同时提高系统使用寿命、最大化效率并减少成本。

提供丰富的运放

  此次发布会,TI想传递的一个信息是,客户无论需要何种放大器,满足何种需求,他们都可以在TI的放大器产品线中找到。

  那么,工程师如何从TI那里选择合适的运放?Amichai Ron称:主要有三种方式。第一种方式,如果工程师知道他们所要选择的运算放大器的相关参数,可以在TI官网上,通过输入相应的参数,快速地找到合适的运算放大器;第二种方式,工程师可以在TI官网上,通过查找相关应用,从相应的子系统参考电路中找到合适的放大器;第三种方式,也是TI为工程师们提供的非常便捷的搜索方式,工程师们可以在TI官网上通过搜索相应的终端应用,从TI针对该应用提供的相应参考设计中获得合适的运算放大器。

  “放大器的发展旅程才刚刚开始,未来,我们会向市场推出更多、更好的放大器产品?!盇michai Ron指出。

  本文来源于《电子产品世界》2018年第3期第84页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



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