LT1007/LT1037：低噪聲高速精密運算放大器的卓越之選

在電子工程師的設(shè)計工具箱中，運算放大器是不可或缺的基礎(chǔ)元件。今天，我們要深入探討的是Linear Technology Corporation的LT1007/LT1037系列低噪聲、高速精密運算放大器，它在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出了卓越的性能。

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一、器件特性

（一）低噪聲性能

LT1007/LT1037系列在低噪聲方面表現(xiàn)出色，擁有2.5nV/√Hz的寬帶噪聲，甚至低于400Ω電阻的噪聲。其1/f轉(zhuǎn)角頻率為2Hz，0.1Hz至10Hz的噪聲峰峰值僅為60nV。具體來看，在10Hz時保證4.5nV/√Hz的噪聲，1kHz時保證3.8nV/√Hz的噪聲。這樣低的噪聲水平，使得它在對噪聲要求極高的應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢。

（二）高精度與高速度

該系列放大器不僅噪聲低，還具備出色的精度和速度指標(biāo)。輸入失調(diào)電壓最大保證為25μV，溫度漂移最大保證為0.6μV/°C。電壓增益方面，驅(qū)動2kΩ負(fù)載時最小保證700萬倍，驅(qū)動600Ω負(fù)載時最小保證300萬倍。此外，LT1037的壓擺率最小保證為11V/μs，增益帶寬積可達(dá)60MHz（LT1037，閉環(huán)增益≥5時）。

（三）高共模抑制比

共模抑制比（CMRR）最小保證為117dB，這使得放大器在處理共模信號時能夠有效抑制干擾，提高信號處理的準(zhǔn)確性。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

（一）低噪聲信號處理

在需要處理微弱信號的場合，如傳感器信號調(diào)理、音頻信號處理等，LT1007/LT1037的低噪聲特性能夠確保信號的完整性，減少噪聲干擾對信號的影響。

（二）微伏精度閾值檢測

對于需要高精度閾值檢測的應(yīng)用，如醫(yī)療設(shè)備中的生理信號檢測、工業(yè)自動化中的微小信號監(jiān)測等，其高精度的特性可以保證檢測的準(zhǔn)確性。

（三）應(yīng)變計放大器

在應(yīng)變計測量系統(tǒng)中，放大器需要具備低噪聲、高精度的特點，以準(zhǔn)確測量應(yīng)變計輸出的微小信號。LT1007/LT1037能夠滿足這一需求，為應(yīng)變計測量提供可靠的放大。

（四）直接耦合音頻增益級

在音頻系統(tǒng)中，直接耦合音頻增益級需要低噪聲、高保真的放大性能。該系列放大器的低噪聲和高帶寬特性使其非常適合用于音頻增益級的設(shè)計。

（五）正弦波發(fā)生器

利用LT1037的低噪聲和低失真特性，可以設(shè)計出高質(zhì)量的正弦波發(fā)生器。例如，在一個典型的1kHz正弦波發(fā)生器應(yīng)用中，總諧波失真小于0.0025%，噪聲小于0.0001%，輸出幅度為±8V，輸出頻率為1.000kHz（給定值±0.4%）。

三、電氣特性

（一）輸入特性

輸入失調(diào)電壓（Vos）、輸入失調(diào)電流（Ios）和輸入偏置電流（Ib）等參數(shù)在不同溫度范圍和負(fù)載條件下都有明確的指標(biāo)。例如，在TA = 25°C，VS = ±15V的條件下，LT1007AC/AM的輸入失調(diào)電壓典型值為10μV，最大值為25μV。

（二）增益特性

電壓增益在不同負(fù)載電阻和輸出電壓條件下有不同的表現(xiàn)。驅(qū)動2kΩ負(fù)載時，電壓增益可達(dá)2000萬倍；驅(qū)動600Ω負(fù)載時，電壓增益可達(dá)1200萬倍。

（三）輸出特性

最大輸出電壓擺幅（VOUT）和壓擺率（SR）等參數(shù)也有相應(yīng)的保證值。例如，LT1037在閉環(huán)增益≥5時，壓擺率最小保證為11V/μs。

（四）其他特性

共模抑制比（CMRR）、電源抑制比（PSRR）、增益帶寬積（GBW）等特性也都體現(xiàn)了該系列放大器的高性能。

四、典型性能曲線

（一）噪聲特性曲線

包括10Hz電壓噪聲分布、0.1Hz至1Hz峰峰值噪聲、電流噪聲與頻率的關(guān)系、電壓噪聲與頻率的關(guān)系等曲線，直觀地展示了放大器在不同頻率下的噪聲性能。

（二）增益特性曲線

如電壓增益與頻率的關(guān)系、電壓增益與負(fù)載電阻的關(guān)系等曲線，幫助工程師了解放大器在不同工作條件下的增益變化情況。

（三）其他特性曲線

還有溫度特性曲線（如失調(diào)電壓漂移與溫度的關(guān)系、電源電流與電源電壓的關(guān)系等）、相位特性曲線（如相位裕度、增益帶寬積與溫度的關(guān)系等），為工程師在不同環(huán)境條件下使用放大器提供了參考。

五、應(yīng)用信息

（一）失調(diào)電壓調(diào)整

輸入失調(diào)電壓在晶圓測試時已進(jìn)行永久微調(diào)，但如果需要進(jìn)一步調(diào)整，可以使用10kΩ的調(diào)零電位器，且不會影響溫度漂移。調(diào)整范圍約為±2.5mV，如果需要更小的調(diào)整范圍，可以使用較小的電位器與固定電阻配合使用。

（二）噪聲測試

測量0.1Hz至10Hz的峰峰值噪聲需要特殊的測試注意事項，如設(shè)備預(yù)熱至少五分鐘、屏蔽氣流、避免突然運動等。測試電路和計算公式在文檔中都有詳細(xì)說明。

（三）應(yīng)用電路示例

文檔中給出了多個典型應(yīng)用電路，如增益1000放大器、微伏比較器、精密放大器驅(qū)動300Ω負(fù)載、紅外探測器前置放大器、唱機(jī)前置放大器、磁帶頭放大器等，為工程師的實際設(shè)計提供了參考。

六、封裝與訂購信息

該系列放大器提供多種封裝形式，如8引腳TO - 5金屬罐（H封裝）、8引腳陶瓷雙列直插（J8封裝）、8引腳塑料雙列直插（N8封裝）、8引腳塑料小外形（S8封裝）等，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

七、相關(guān)產(chǎn)品

文檔還介紹了一些相關(guān)的產(chǎn)品，如LT1028、LT1115、LT1124/LT1125、LT1126/LT1127、LT1498/LT1499等，這些產(chǎn)品在噪聲性能、應(yīng)用場景等方面各有特點，工程師可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

在實際設(shè)計中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和性能要求，合理選擇LT1007/LT1037系列放大器，并結(jié)合其特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。大家在使用過程中有沒有遇到過一些獨特的問題或者有什么特別的設(shè)計思路呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。