Unabhängig von Temperaturänderungen Operationsverstärker mit hoher Genauigkeit und ohne Drift

In diversen Anwendungen werden immer wieder temperaturstabile Operationsverstärker benötigt. Sie ermöglichen es, Messsignale auch in rauen Umgebungen präzise zu messen. Die Choppertechnik ist eine Möglichkeit dies zu realisieren. Durch die Korrektur der Offset-Spannung lassen sich das Rauschen so minimieren.

Konzipiert für Industrie- und Verbraucherelektronikgeräte wurde ROHMs Zero-Drift-Operationsverstärker (Op-Amp). Der LMR1002F-LB minimiert sowohl die Eingangsoffsetspannung als auch den Temperaturdrift der Eingangsoffsetspannung. Mit ihm können Ausgangssignale von Sensoren, welche in verschiedenen Messgeräten installiert sind, genau verstärkt werden. Dieser neue Op-Amp ist ideal für Strommessanwendungen wie Inverter und Temperatur-/Druck-/Fluss-/Gasdetektoren.

Da Automobil- und Industrieanwendungen immer ausgefeilter werden und die Anforderungen an die Anwendungssteuerung immer strenger, werden Umweltsensoren zunehmend dafür eingesetzt, um Temperatur, Druck und Gaskonzentrationen wie Kohlendioxid zu quantifizieren. Allerdings sind die Sensorsignale so klein, dass eine Verstärkung notwendig ist. Sobald ein Operationsverstärker mit einer Offsetspannung von 1mV verwendet wird, um das Sensorsignal um den Faktor 1.000 zu verstärken, erhöht sich die Offsetspannung ebenfalls um diesen Betrag. Dies führt zu einem Spannungsfehler von 1 V am Signalausgang. Gleichzeitig ist der Temperaturdrift der Eingangsoffsetspannung, der sich nach Temperatur und Zeit ändert, schwer zu kompensieren.

Als Antwort entwickelte ROHM einen Zero-Drift-Op-Amp, welcher diese Probleme durch den Einsatz proprietärer analoger Schaltungstechnologie angeht. Der LMR1002F-LB ist ROHMs erster Zero-Drift-Op-Amp, der die Chopper-Methode verwendet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Low-Offset-Op-Amps mit einer typischen Eingangsoffsetspannung von 150µV (Max.) begrenzt ROHMs neues Produkt die Eingangsoffsetspannung auf nur 9µV (94% niedriger). Dies eliminiert die Notwendigkeit für Peripheriekomponenten oder Software zur Anpassung der Eingangsoffsetspannung, was sowohl die Entwurfsstunden als auch die Kosten reduziert. Darüber hinaus beträgt der Temperaturdrift der Eingangsoffsetspannung nur 0,05 µV/° C (Max.) im Betriebstemperaturbereich von -40° C bis +125° C – die niedrigste unter ROHMs Op-Amps. Die genaue Verstärkung von gemessenen Sensorsignalen, ohne von Umweltveränderungen wie Temperatur beeinflusst zu werden, trägt zur hochgenauen Steuerung von Industrieanlagen in Fabriken bei. Dies, gekoppelt mit einem weiten Versorgungsspannungsbereich von 2,7 V bis 5,5 V und Rail-to-Rail-Eingang/Ausgang, macht ihn ideal für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen.

In Zukunft wird ROHM die Leistung noch weiter verbessern und das Angebot an Zero-Drift-Op-Amps erweitern. Darüber hinaus wird ROHM daran arbeiten, die Leistung von Op-Amp-Produktlinien durch Reduzierung von Rauschen und Offset zu verbessern – während die Energieeinsparung erhöht und der Versorgungsspannungsbereich erweitert wird, der in den Märkten für Automobil- und Industrieausrüstung gefordert wird. Das Gesamtziel: zur Lösung gesellschaftlicher Probleme durch präzisere Anwendungssteuerung beitragen.  (mr)

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