以最低耗電、高整合度、最小體積等產品優勢,從地震監測、石油探勘、到病患監控與醫療等應用,這些需要高精密度的各式儀器中,都是德州儀器(TI)高精度解決方案的應用場合。而TI近期也推出可針對單通道與多通道逐次逼近寄存器(SAR),以及Δ-Σ類比數位轉換器(ADC)實現高精度資料轉換的新型全差動放大器產品系列,將可滿足工業、醫療以及音訊等各種應用需求。

德州儀器半導體市場行銷高效能類比產品資深應用工程師林家賢
德州儀器半導體市場行銷高效能類比產品資深應用工程師林家賢

德州儀器半導體市場行銷高效能類比產品資深應用工程師林家賢指出,新款THS4521、THS4522 以及 THS4524放大器之效能功耗比非常高,適用於需要高解析度、高精度以及高動態範圍的應用,如壓力錶與流量計、測震設備以及心電圖機等,而且還可滿足對功率要求嚴格的電池供電設備與其他應用的要求。

過去客戶若需為差動高精度ADC尋找緩衝器,只能選擇需要複雜介面電路的單端放大器解決方案,或者選擇耗電較高的全差動放大器。THS452x產品系列提供了一種新的選擇,既可減少放大器數量,節省電路板空間,減少放大器與電路匹配的問題,同時能將功耗降至最低。

THS452x元件可驅動包括ADS8317 16位元250kSPS SAR轉換器,與ADS1278 24位元128kSPS Δ-Σ轉換器在內的差動ADC,實現資料表中特定的效能水準。例如,若採用THS4521為ADS1278提供緩衝,輸入頻率為10kHz時,訊號噪音比(SNR)為102dB,無雜訊動態範圍(SFDR)為110dBc,而且靜態電流極低,進而可降低系統功耗。

林家賢說明這款元件系列的特性與優勢,包括與同類競爭產品相比,靜態電流僅50%(每通道為1.14mA),而斷電電流可降低22倍(20μA);可將頻寬提高超過30%,支持145MHz與490V/μs的轉換率,無需提高系統功耗即可緩衝並放大訊號;可在輸入電壓雜訊僅為4.6nV/rtHz的情況下將動態範圍/靈敏度提高 44%,最小化失真;可針對TI SAR與Δ-Σ ADC提供高效能緩衝,滿足高精度低功耗系統需求;輸出共模控制可實現DC耦合,而負軌輸入與軌至軌輸出功能則可簡化設計工作,縮短開發時間;可接受+3V~+5V的單電源供電,與±1.5V~±2.5V的雙電源供電,可實現電源的高靈活性;並支援單、雙以及四配置選項,可節省電路板空間。

林家賢指出,過去單端解決方案與高功率差動放大器並不符合設計原則,而TI最新一代的低功率THS452x系列將是未來市場發展的主流產品,市場也將朝這個趨勢發展。這款產品也將以工業與醫療為主流應用市場。