新开发运算放大器 aRD820 的性能分析
仪器与探测器
2024-11-15 v1
摘要
运算放大器是现代模拟电子设备中的关键组件，广泛应用于信号调理、仪器仪表、电压调节和模数转换等领域。本文介绍了 aRD820 的设计、开发和评估，这是一种低功耗、轨到轨运算放大器，可作为工业标准 AD820 的经济高效替代品。aRD820 经过优化，可在 5 至 30 V 的单电源或 +-2.5 V 至 +-15 V 的双电源下工作。关键设计目标包括实现低电压噪声（0.1 至 10 Hz 范围内峰峰值 < 4 uV）、超低输入偏置电流（< 15 pA）和低失调电压（< 500 uV），使其适用于高灵敏度应用。在改造 AD820 设计时，RD Alfa Microelectronics 通过修改关键电路元件以满足现有生产设施的具体要求，从而解决了特定的生产限制。修改后的输入级通过引入源极跟随器降低了噪声，并扩大了允许的输入信号范围。对第二级和输出级的调整改善了相位稳定性和增益特性。对晶圆形式和 TO-5 封装芯片中的 aRD820 进行的广泛测试证实，该放大器达到或超过了计划规格。比较结果表明，aRD820 提供了与 AD820 相当的开环增益、失调电压稳定性和输出饱和电压。噪声测量得出的值在计划范围内，输入噪声密度约为 13.5 - 18.1 nV/Sqrt(Hz)，适用于需要精密信号处理的应用。本文全面概述了设计修改和测试结果，确立了 aRD820 作为类似应用中现有运算放大器的可行替代品。
引用
@article{arxiv.2411.08976,
title = {Performance Analyses of the Newly Developed Operational Amplifier aRD820},
author = {Aigars Atvars and Dmitry Kostrichkin and Sergey Rudenko and Mihails Lapkis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08976},
year = {2024}
}