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TI全差动型运算放大器 噪音与失真特性业界最低

作者:未知  来源:日经BP   更新:2005-1-14 8:47:00  点击:  切换到繁體中文

 

美国德州仪器(TI)日前上市了噪音与失真特性号称业界最佳的全差动型运算放大器“THS4509”。输入换算噪音电压为1.9nV/√Hz(输入信号在10MHz以上),二次谐波失真(Second Harmonic Distortion)与三次谐波失真(Third Harmonic Distortion)分别为-75dBc-80dBc(输入信号为100MHz、负荷为1kΩ、输出为2Vpp时)。与输入及输出和这次的产品一样均支持差动信号的其他公司全差动型运算放大器相比,二次谐波失真改善了约10dB,三次谐波失真则改善了20dB30dB左右。主要面向移动电话基站设备、半导体检测设备、测量仪器、医疗器械等领域。

  所设想的THS4509用法之一是配置在高精度A-D转换器IC的输入级。比如,要与分辨率高达14位、取样速度达105M样本/秒的A-D转换器IC“”TI公司生产)结合使用,那么仅用几个被动元件即可完成连接。由于老式运算放大器的输出仅支持单终端,因此必须准备2个运算放大器。由于可将运算放大器数量减至1个,自然就能降低元件成本。另外,由于被动元件数量少了,因此还具有可降低性能不稳定性的优点。

  这次的开发产品还有一个特点,就是直流(DC)特性比老产品提高了。输出信号的共模偏移量(Common-mode Offset)由40mV减小到了5mV,相对于输入信号的差动偏移量由20mV降到了4mV在半导体检测设备与测量仪器市场上,对运算放大器DC特性的改善要求最近越来越高。此次开发的产品满足了这一要求TI公司)。

  此次的产品属于采用了该公司针对高性能模拟IC产品而开发的SiGe双极工艺技术“BiCMOS-III”的品种之一。

Texas InstrumentsInc.TI社)は,雑音特性と歪み特性が業界で最も良好であることをうたう完全差動型オペアンプ「THS4509」を発売した。入力換算雑音電圧は1.9nV/√Hz(入力信号が10MHz以上の場合),2次高調波歪みと3次高調波歪みはそれぞれ−75dBc−80dBcである(入力信号100MHz,負荷1kΩ,出力2Vppの場合)。今回の製品と同じく入力と出力がいずれも差動信号に対応する完全差動型オペアンプの競合他社品と比べると,2次高調波歪みで10dB3次高調波歪みで20dB30dBほど改善するという。携帯電話の基地局や半導体テスタ装置,計測器,医療機器などに向ける。

 想定するTHS4509の使い方の1つが,高精度A-D変換器ICの入力段への配置だ。例えば分解能が14ビットと高く標本化速度が105Mサンプル/秒と速いA-D変換器ICADS5424」(TI社製)と組み合わせる場合,数点の受動部品を用意するだけで直結できる。従来のオペアンプの出力はシングルエンド対応であったため,オペアンプを2個用意する必要があった。これを1個に減らせるため,まず部品コストを低減できる。さらに受動部品の点数が減るため,性能のバラつきなどを低減できる利点も生まれるという。

 今回の開発品は,直流(DC)特性が従来品に比べて向上したという特徴もある。出力信号のコモンモード・オフセットが40mVから5mVへ,入力信号に対する差動オフセットが20mVから4mVへ低減した。「半導体テスタ装置や計測器の市場では昨今,オペアンプのDC特性に対する特性改善の要求が高まっている。開発品はこれに応える」(TI社)とする。

 今回の製品は,同社が高性能アナログIC製品向けに開発したSiGeバイポーラ・プロセス技術「BiCMOS-III」を適用した品種の1つである。 

 


 

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