01引言

在電子電路設(shè)計(jì)中，低噪聲運(yùn)算放大器（Low-Noise Operational Amplifier）是一種專為微弱信號處理而設(shè)計(jì)的電子元器件，其核心優(yōu)勢在于運(yùn)算放大器具有較低的噪聲水平，能夠有效解決微弱信號易被噪聲淹沒的問題，確保電路安全、可靠的運(yùn)行。上海貝嶺推出的低壓、低噪聲雙通道運(yùn)算放大器BL3722具有如下特點(diǎn)，可應(yīng)用于電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人、便攜式音頻設(shè)備、電池供電設(shè)備等領(lǐng)域。

主要特點(diǎn)

· 電源范圍：2.7～5.5V

· 工作電流：1.2mA（Typ.）

· 輸入失調(diào)電壓：1.5mV（Max.）

· 輸入偏置電流：1pA（Typ.）

· -3dB帶寬：6MHz

· 壓擺率:6.0V/us

· 0.1～10Hz低頻噪聲：4.35uV

· 1KHz噪聲譜密度：15.5 nV/√Hz

· ESD:HBM ±8KV ，CDM ±2KV

· LU：±1000mA

· 封裝形式：SOP8/MSOP8

圖1 引腳定義圖

02應(yīng)用場景

電機(jī)控制

在電機(jī)控制系統(tǒng)中，如電動自行車、大家電等應(yīng)用中一般需要通過FOC算法控制一個(gè)或多個(gè)無刷電機(jī)。在無刷電機(jī)控制系統(tǒng)中為確保電機(jī)能夠良好的運(yùn)行，電機(jī)的相電流控制是必不可缺的，需要利用低噪聲運(yùn)算放大器對電機(jī)的相電流進(jìn)行放大后給MCU進(jìn)行信號采集（典型應(yīng)用原理圖如圖2）。如果運(yùn)算放大器的帶寬和壓擺率達(dá)不到要求，可能會影響電路相電流的采樣精度以及電路的安全。上海貝嶺推出的低噪聲運(yùn)算放大器BL3722具有6.0MHz帶寬（如圖3）以及6.0V/us的壓擺率（如圖4），一方面可以確保電機(jī)的快速啟動性能，對電機(jī)電路的主電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電機(jī)電流的閉環(huán)控制。另一方面可以快速響應(yīng)電機(jī)在高速運(yùn)行過程中出現(xiàn)的短路、過流等故障，為電路安全、可靠的運(yùn)行保駕護(hù)航。

圖2 電機(jī)的相電流放大典型應(yīng)用原理圖

圖3 BL3722 -3dB帶寬測試結(jié)果

圖4 BL3722 SR測試結(jié)果

工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)控制領(lǐng)域的工作環(huán)境復(fù)雜，對電子設(shè)備的適應(yīng)性和穩(wěn)定性要求高，隨著工業(yè)4.0的不斷推進(jìn)，工業(yè)控制系統(tǒng)對信號處理的要求也越來越高。低噪聲運(yùn)算放大器在工業(yè)機(jī)器人的光電編碼器和磁電編碼器中主要用于放大霍爾傳感器輸出級的微弱模擬信號（典型應(yīng)用原理圖如圖5）。為防止霍爾傳感器信號（通常為mV級微弱信號）被運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓淹沒，需要運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓小于傳感器的輸出信號。BL3722具有低失調(diào)電壓（如圖6）、0.1Hz～10Hz的范圍內(nèi)低頻噪聲為 4.35uV（如圖7）、寬工作溫度范圍、高可靠性等特點(diǎn)，可以滿足此類工業(yè)級微弱信號放大的極端應(yīng)用場景。

圖5 霍爾傳感器微弱信號放大典型應(yīng)用原理圖

圖6 BL3722 失調(diào)電壓Vos分布圖

圖7 BL3722 0.1Hz～10Hz低頻噪聲測試結(jié)果

便攜式音頻設(shè)備

在便攜式音頻設(shè)備如背帶式便攜音響、無線麥克風(fēng)、無線耳機(jī)等應(yīng)用中需要采用低噪聲運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)信號放大的功能。BL3722 在1KHz的噪聲譜密度為15.5nV/√Hz（如圖8），可以有效減少電路自身噪聲對音頻信號的干擾，提升語音清晰度，確保高信噪比。

圖8 BL3722 1KHz的噪聲譜密度測試結(jié)果

電池供電設(shè)備

在電池供電的設(shè)備如筆記本電腦、電動玩具、掃地機(jī)器人、園林工具等應(yīng)用中，需要運(yùn)算放大器具有寬工作電壓范圍以及較低的功耗以延長電池的續(xù)航時(shí)間。BL3722具有寬工作電壓范圍2.7～5.5V以及低至1.2mA（Typ.）的工作電流（如圖9），適用于電池供電的電子設(shè)備。

圖9 BL3722寬工作電壓范圍內(nèi)的工作電流曲線

03產(chǎn)品訂購信息

上海貝嶺提供系列化的產(chǎn)品選擇（如圖10），專業(yè)的技術(shù)支持，以及穩(wěn)定的供應(yīng)，為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和批量使用保駕護(hù)航。

圖10 產(chǎn)品訂購信息