česky english Vítejte, dnes je pátek 19. červenec 2024

Méně kalibrací i teplotních závislostí s OZ TSZ151

DPS 3/2024 | Články
Autor: Ing. Jan Robenek
méně kalibrací_úvod_WEB.jpg

Co si budeme říkat, některé elektronické součástky zachází se signály, které k nim přivedeme, docela lajdácky. V mnoha případech to ale nemusí vadit, protože je požadovaná funkce splněna a vše jinak běží, jak má.

A pak tu máme zapojení, která budou na různé „nešvary“ skutečně háklivá. Co naplat, signály opět zdárně přivedeme k cíli, jen si na tom dáme společně s polovodiči více záležet.

Zesílit, ne přitížit

Invertující vstup, neinvertující vstup, výstup a samozřejmě kladné či záporné napájení. Kdo by neznal základní stavební kámen prakticky jakýchkoli analogových obvodů s matematickými symboly lemovanými tradičním trojúhelníkem? Jenže není zesilovač jako zesilovač, a operační už teprve ne. Pokud ve své aplikaci vyžadujete precizní zpracování signálu, které se v případě nejrůznějších snímačů a jejich rozhraní, měření proudu apod. neztratí ani v jinak tvrdém prostředí automobilového průmyslu, máte určitě z čeho vybírat. Jen je zapotřebí zvolit správný „ó – zet“, jehož výstupy nebudou na periodické kalibraci zase tolik závislé.

Pokud se zeptáte například ve společnosti STMicroelectronics, nabídnou vám aktuálně třeba jednoduché integrované obvody TSZ151, příp. i jejich duální variantu s označením TSZ152 – „Very high accuracy (7 μV) high bandwidth (1,6 MHz) zero-drift 5 V op amp“. Přesnosti není zkrátka nikdy dost. Jakých výsledků zde ale výrobce nakonec dosáhl, jen aby mohl součástky se zajímavým poměrem, pokud jde o vykazovanou rychlost v návaznosti na vlastní spotřebu energie, nabízet při odběru jednoho tisíce kusů již od 58 centů?

1,8 V bude stačit

Napájecí zdroje v průmyslu, telekomunikační infrastruktuře nebo serverech a jejich zpětnovazební smyčky, práce se signály v automobilové elektronice (AEC-Q100) či obecná konverze napájení – zde všude mohou nyní vývojáři těžit z rostoucí přesnosti a také stability operačních zesilovačů TSZ151. Provází je mimořádně nízký vstupní napěťový offset (Vio), který při pokojové teplotě dosahuje typicky jednoho mikrovoltu, nanejvýš pak ±7 µV, přičemž v maximu, definovaném pro plný teplotní rozsah od -40 °C až do +125 °C, pak ještě stabilně počítejte s dalšími třemi mikrovolty navrch. Pro teplotní drift vstupního napěťového offsetu (ΔVio/ΔT) STMicroelectronics napříč shodným rozsahem teplot dále uvádí rozptyl cca mezi -15 a +35 nV/°C. Případné rozdělení nám pro úžeji vymezené podmínky ilustruje přiložený graf.

Pro nové zesilovače TSZ151 s desetiletou podporou, které lze flexibilně zařadit někde mezi 400kHz prvky TSZ121 (31 μA) a 3MHz struktury TSZ181 (800 μA), je dále příznačné GBP (Gain Bandwidth Product) 1,6 MHz, typický proudový odběr 210 μA při napájení ze zdroje 5 V a také vstupní proud Iib, který ani v nejhorším případě nepřekračuje velikost 300 pA. Počítejte s rychlostí přeběhu SR = 0,8 V/μs, napájením již od 1,8 V, takže se může uplatnit stejná hladina jako u jiných obvodů, a to včetně mikrokontroléru, nebo též vstupy či výstupy typu rail-to-rail pro ještě větší dynamický rozsah. Součástky dostaneme v drobném provedení pouzder typu SC70-5 či SOT23-5.

Odkazy:

[1] https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/n4602.html