低功耗、高精密的理想選擇——LT2178/LT2179運算放大器

在電子工程師的日常設(shè)計中，運算放大器是不可或缺的基礎(chǔ)元件之一，而對于那些對功耗、精度和性能有較高要求的應(yīng)用場景，一款合適的運放能起到事半功倍的效果。今天就來詳細介紹一下 Linear Technology 的 LT2178/LT2179 運算放大器，這兩款產(chǎn)品在低功耗和高精度方面表現(xiàn)卓越。

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一、產(chǎn)品概述

LT2178 是采用表面貼裝標準 8 引腳配置的微功耗雙運算放大器，而 LT2179 則是采用表面貼裝 14 引腳封裝的微功耗四運算放大器。它們都經(jīng)過優(yōu)化，可在 5V 單電源下工作，同時也提供了 ±15V 電源的規(guī)格參數(shù)。

二、關(guān)鍵特性分析

2.1 低功耗與高精度并存

每放大器的電源電流最大僅為 17μA，在追求低功耗的同時，保持了出色的精度。輸入失調(diào)電壓最大為 70μV，失調(diào)電流最大為 250pA，輸入偏置電流最大為 5nA。并且失調(diào)電壓漂移僅為 0.5μV/°C，這意味著在不同的溫度環(huán)境下，運放的性能依然穩(wěn)定。這種低功耗和高精度的結(jié)合，使得 LT2178/LT2179 在電池供電或?qū)拿舾械膽?yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。

2.2 低噪聲性能

在 0.1Hz 至 10Hz 的頻率范圍內(nèi)，電壓噪聲為 0.9μVP - P，電流噪聲為 1.5pAP - P。如此低的噪聲水平，對于需要高精度信號處理的應(yīng)用，如傳感器信號放大等，能夠有效減少噪聲干擾，提高信號的質(zhì)量和準確性。大家在實際應(yīng)用中，是否遇到過因為運放噪聲過大而影響信號質(zhì)量的問題呢？

2.3 適中的增益帶寬積和壓擺率

增益帶寬積為 85kHz，壓擺率為 0.04V/μs。雖然這兩個參數(shù)不是非常高，但對于許多對速度要求不是特別苛刻的應(yīng)用來說，已經(jīng)足夠滿足需求。同時，適中的參數(shù)也有助于降低功耗和成本。

2.4 單電源工作優(yōu)勢

可以在單電源下工作，最低可低至一個鋰電池或兩節(jié)鎳鎘電池供電。輸入范圍可以低于地電位，全 NPN 輸出級在吸收電流時能夠擺至接近地電位的幾毫伏范圍內(nèi)，無需使用耗電的下拉電阻。這種特性使得電路設(shè)計更加簡單，減少了外部元件的使用，降低了成本和功耗。

三、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

3.1 電池或太陽能供電系統(tǒng)

由于其低功耗的特性，非常適合用于電池或太陽能供電的設(shè)備中，如便攜式儀器、遠程傳感器放大器等。可以有效延長電池的使用壽命，提高設(shè)備的續(xù)航能力。

3.2 衛(wèi)星電路

在衛(wèi)星等對功耗和可靠性要求極高的應(yīng)用中，LT2178/LT2179 的低功耗和高精度特性能夠滿足其嚴格的要求，確保電路在復(fù)雜的空間環(huán)境下穩(wěn)定工作。

3.3 微功耗采樣保持電路和熱電偶放大器

在需要精確采樣和放大微弱信號的應(yīng)用中，其低噪聲和高精度的特點能夠保證信號的準確采集和處理。

四、電氣特性詳解

4.1 不同電源電壓和溫度下的參數(shù)

文檔中詳細給出了在不同電源電壓（如 5V、±15V 等）和不同溫度范圍（商業(yè)級 0°C 至 70°C、工業(yè)級 - 40°C 至 85°C）下的各項電氣參數(shù)，包括輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流、共模抑制比、電源抑制比等。在實際設(shè)計中，我們可以根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境和要求，合理選擇合適的溫度等級和電源電壓，以確保運放的性能符合設(shè)計需求。

4.2 注意事項

需要注意的是，文檔中對一些參數(shù)的測試方法和保證方式進行了說明。例如，部分參數(shù)是在抽樣基礎(chǔ)上測試的，有些參數(shù)是通過設(shè)計保證而非實際測試等。在使用這些參數(shù)時，要充分了解其測試條件和保證范圍，避免因參數(shù)理解不當而導(dǎo)致設(shè)計失誤。

五、典型應(yīng)用電路

5.1 自緩沖雙輸出微功耗基準電路

給出了具體的電路原理圖和性能指標，如總電池電流為 28mA，輸出精度最大為 0.4%，溫度系數(shù)為 20ppm/°C 等。通過這個電路，我們可以看到 LT2178 在實際應(yīng)用中的具體配置和性能表現(xiàn)。

5.2 單電源 1kHz 4 階巴特沃斯低通濾波器

詳細介紹了電路的元件參數(shù)和電氣性能，如在 3.3V 單電源下，12 位準確信號范圍從 6mV 到 1.8V，最大輸出失調(diào)誤差為 448μV 等。這些典型應(yīng)用電路為我們在實際設(shè)計中提供了很好的參考和借鑒。

六、相關(guān)產(chǎn)品對比

對于不同的應(yīng)用需求，如果對電源電流要求不是特別苛刻，且希望有更高的帶寬、壓擺率、更低的電壓噪聲和更好的輸出驅(qū)動能力，可以考慮選擇 LT1077 單運放、LT2078 雙運放和 LT2079 四運放。如果需要 DIP 封裝的產(chǎn)品，則可以參考 LT1178/LT1179。

七、總結(jié)

總的來說，LT2178/LT2179 運算放大器以其低功耗、高精度、低噪聲等特性，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中具有很大的優(yōu)勢。無論是電池供電的便攜式設(shè)備，還是對信號處理精度要求較高的工業(yè)應(yīng)用，它都能提供可靠的解決方案。在實際設(shè)計中，我們可以根據(jù)具體的需求和性能指標，合理選擇和應(yīng)用這款運放。大家在使用過這款運放后，有什么獨特的經(jīng)驗和見解呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。