LTC2063/LTC2064/LTC2065：超低功耗零漂移運放的卓越之選

在電子工程師的日常設計中，選擇一款合適的運算放大器至關重要。而LTC2063/LTC2064/LTC2065這一系列單、雙和四通道零漂移運算放大器，憑借其出色的性能，在眾多應用場景中脫穎而出。

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一、器件概述

LTC2063/LTC2064/LTC2065具有傳統(tǒng)運算放大器的開環(huán)電壓增益和帶寬特性，先進的電路技術使其能夠在整個帶寬范圍內(nèi)連續(xù)工作，同時自校準消除不必要的誤差。每個放大器的典型電源電流為1.4μA，最大為2μA，還具備關機模式，關機電流最大為170nA，能有效降低功耗。

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二、關鍵特性剖析

（一）低功耗特性

其低電源電流特性極為突出，每個放大器最大電源電流僅2μA。關機電流最大為170nA，這對于需要長時間運行且對功耗敏感的應用，如無線傳感器網(wǎng)絡和便攜式儀器系統(tǒng)，能顯著延長電池續(xù)航時間。比如在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡的信號調(diào)理應用中，低功耗意味著可以減少電池更換頻率，降低維護成本。

（二）高精度指標

輸入失調(diào)電壓最大為5μV，失調(diào)電壓漂移最大為0.02μV/°C，能實現(xiàn)高精度的信號處理。低輸入偏置電流在室溫下不超過20pA，全溫度范圍內(nèi)不超過100pA，這使得在反饋網(wǎng)絡中可以使用高值的節(jié)能電阻，且能有效減少偏置電流引起的誤差。

（三）寬工作范圍

工作電源范圍為1.7V至5.25V，具有軌到軌輸入和輸出，能適應不同的電源電壓和信號幅度要求，增強了在不同應用場景中的適用性。

（四）EMI濾波功能

集成了EMI濾波器，在1.8GHz時具有114dB的抑制能力，可有效抵抗電磁干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

三、應用信息解讀

（一）噪聲特性

在輸入電壓噪聲方面，通過外差技術將直流和閃爍噪聲移至更高頻率，同時先進的電路技術抑制了早期零漂移放大器存在的雜散偽像，使用起來更加便捷。輸入電流噪聲方面，采用MOSFET輸入器件和自校準技術消除1/f電流噪聲，但在失調(diào)歸零頻率處會有電流噪聲增加的現(xiàn)象。

（二）輸入偏置電流與時鐘饋通

零漂移放大器的輸入偏置電流特性與傳統(tǒng)運放不同，LTC2063/LTC2064/LTC2065通過精心設計和創(chuàng)新的自舉電路，有效控制了輸入偏置電流。同時，其輸入的瞬態(tài)開關電流與源阻抗和反饋阻抗相互作用會產(chǎn)生時鐘饋通現(xiàn)象，不過該系列器件已將瞬態(tài)電流最小化，可使用高源阻抗和反饋阻抗。

（三）熱偶效應

為實現(xiàn)微伏級的精度，必須考慮熱偶效應。不同金屬連接形成的熱電動勢可能成為低漂移電路中的主要誤差源，因此在電路板布局和元件選擇時要格外注意，盡量減少放大器輸入信號路徑中的結數(shù)量，避免使用連接器、插座等易產(chǎn)生熱電動勢的元件。

（四）泄漏效應

高阻抗信號節(jié)點的泄漏電流會降低測量精度，特別是在高電壓和高溫應用中。應使用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料，清潔絕緣表面，在潮濕環(huán)境中可能需要進行表面涂層處理。還可以通過在輸入連接周圍設置保護環(huán)來減少電路板泄漏。

（五）關機模式

部分封裝的器件具有關機模式，關機時每個放大器的電源電流小于170nA，輸出對外部電路呈現(xiàn)高阻抗。關機操作通過將SHDN引腳置于VL以下實現(xiàn)，若不需要該功能，建議將SHDN引腳連接到V +。在噪聲環(huán)境中使用時，可在SHDN和V +之間添加電容，防止噪聲改變關機狀態(tài)。

（六）啟動特性

微功耗運放在啟動時可能消耗較大電流，導致低電流電源出現(xiàn)問題。LTC2063/LTC2064/LTC2065經(jīng)過設計，將啟動時的電荷損失降至最低，適用于占空比應用。使用SHDN引腳在占空比應用中禁用和啟用器件，比直接切換外部電源更能節(jié)省電荷。

四、典型應用案例

（一）氣體傳感器

該低功耗精密氣體傳感器電路在氧氣濃度為0%至30%的范圍內(nèi)工作，在正常大氣氧氣濃度下輸出為1V。LTC2063的超低輸入失調(diào)電壓允許對mV級輸入信號進行大幅放大，且誤差極小。通過使用相同精度的電阻，可減少熱偶效應引起的額外失調(diào)電壓。

（二）RTD傳感器

低功耗鉑電阻溫度探測器（RTD）傳感器電路總電源電流僅35μA，在室溫下精度可達±1°C。LTC2063的低失調(diào)和低輸入偏置電流允許在RTD中使用非常低的激勵電流，減少自熱，提高精度。

（三）90V高端電流檢測

該電路可測量4.5V至90V輸入電壓范圍內(nèi)100μA至250mA的電流。LTC2063的低輸入失調(diào)電壓和低輸入偏置電流對輸出誤差的貢獻遠小于電阻精度的影響。通過使用參考電壓和自舉電路，為LTC2063提供隔離的3V電源，使其能在高輸入電壓下安全工作。

五、封裝與訂購信息

該系列器件提供多種封裝選擇，如SC70、TSOT23、MS8、DFN10、TSSOP14和QFN16等，滿足不同的應用需求。訂購時可根據(jù)溫度范圍和引腳要求選擇合適的型號。

六、總結

LTC2063/LTC2064/LTC2065以其超低功耗、高精度、寬工作范圍等特性，為電子工程師在設計無線傳感器網(wǎng)絡、便攜式儀器、低功耗傳感器調(diào)理等應用時提供了一個優(yōu)秀的解決方案。在實際應用中，工程師需要根據(jù)具體需求，充分考慮其各種特性和應用要點，以實現(xiàn)最佳的設計效果。大家在使用這款運放時，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流！