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比像素級還精細的電流水平上出現(xiàn)了這樣一款放大器

2017-09-18
關鍵詞: OLED 電流 器件 D二極管

你所知道的最小電流單位是什么?毫安?微安?可能還有人能說出皮安。如果說飛安,有多少人會聽過。飛安是10的負15次方安培,相當于皮安的一千分之一?,F(xiàn)在最火的OLED屏,每個像素點的電流大約是一個皮安,也就是說,一千飛安才能點亮一個像素點。

這樣精微的電流,還有器件能檢測嗎?有的,那就是ADI的最新的靜電計級運算放大器 ADA4530-1,專為分光光度計、色譜儀、質(zhì)譜儀等精密設備打造。

經(jīng)典款的新升級

ADA4530-1的誕生,是為了替換一款已經(jīng)活躍了30年的產(chǎn)品:AD549。

AD549的最小偏置電流是60飛安,已經(jīng)是一個很優(yōu)異的表現(xiàn)了。要知道,在這類器件最經(jīng)典的應用場景中,輸出電流最小也就是皮安級的。

AD549很優(yōu)秀,但不是完美的,它有個缺點,就是沒有ESD二極管。一般的放大器芯片內(nèi)部,都會在輸入和輸出端加上兩個二極管,防止ESD(靜電釋放)。但是,“AD549的偏置電流只有60飛安,如果加上了ESD二極管,就會有一個反向漏電流產(chǎn)生,降低整個芯片的偏置電流”,ADI公司線性產(chǎn)品部應用工程師郭劍說,“這樣就導致AD549的ESD只有1000V,讓很多用戶感到為難?!?/p>

于是,也就有了這顆ADA4530-1。與AD549最大的不同是,它沒有采用傳統(tǒng)的J-FET工藝,而是用了數(shù)字電路經(jīng)常使用的CMOS工藝。新工藝讓ADA4530-1可以集成了大量二極管,其ESD也就提升到4000V的水平。同時,ADA4530-1內(nèi)部還增加了反沖器并采用創(chuàng)新的電路,規(guī)避了因為引入二極管而導致的漏電流增加的問題。

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在25-85℃度溫度區(qū)間,ADA4530-1有最大20飛安的偏置電流水平,這是業(yè)界目前的最高水平。即使到了125℃,偏置電流仍能保證最大250fA。ADI會對所有芯片進行出廠測試,保證偏置電流指標滿足25fA(-40℃~+85℃)和250fA(-40℃~+125℃)的標稱值。下圖是ADA4530-1與兩款前代產(chǎn)品(包括AD459)的全面比較,可以看出其各項指標都有大幅提升。

一款評估套件解決了老用戶的顧慮

優(yōu)秀的器件有著無可挑剔的表現(xiàn),但是客戶在選用的時候依然會犯難。

“他們一是想直觀地看到器件對系統(tǒng)性能有多大的提升,二是他們將面對設計的困難,因為這個器件能處理如此微弱的信號,PCB布線和PCB材質(zhì)選擇,以及生產(chǎn)工藝,這些都會帶來極大的挑戰(zhàn)。

這款評估套件由電流輸入轉(zhuǎn)換板、電壓輸入緩沖板、引腳轉(zhuǎn)換板和數(shù)據(jù)采集板組成,可以涵蓋光度計、氣相色譜儀、火焰離子化探測器、pH計等科學分析儀器。

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“電流輸入轉(zhuǎn)換板采用了插拔式設計,可以方便客戶選用不同型號的光電池,還有不同的接口來應對不同的場景”,“不同的應用場合,ADA4530所設置的電阻阻值不一樣,會從1M歐到1G歐,因此插拔式設計可以非常方便靈活的更換電阻,評估不同的場景下ADA4530對微弱電流的轉(zhuǎn)換效果?!?/p>

整個評估套件的PCB保護環(huán)設計可以降低漏電流帶來的影響,電壓輸入緩沖板可以應對高阻抗應用的需求。

最為關鍵的一點,AD549是30年前的產(chǎn)品,封裝工藝以及供電電壓與ADA4530大不相同,兩者無法直接兼容,這也是很多老用戶的顧慮所在?!盀榇?,設計了引腳轉(zhuǎn)換板,按照AD549的管腳做了一個轉(zhuǎn)換,并且在板上供電電源進行了兼容性改動,這樣,用戶就可以直接在原來使用AD549的產(chǎn)品上直接評估ADA4530”。


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