治精微推出高速、高精度、寬供電范圍的全差分放大器ZJA3100系列

上海治精微電子有限公司（以下簡稱“治精微”），總部位于張江的高端模擬芯片方案供應(yīng)商，宣布推出高速、高精度、寬供電范圍的全差分放大器ZJA3100系列。該系列產(chǎn)品包括標(biāo)準(zhǔn)功耗和低功耗的兩種版本。供電電壓最高15 V，標(biāo)準(zhǔn)功耗版本ZJA3100電源電流4.6 mA，帶寬145 MHz，低功耗版本ZJA3101電源電流2.6 mA，帶寬54 MHz。它們豐富和補(bǔ)充了治精微在高端放大器領(lǐng)域的產(chǎn)品線，和治精微已經(jīng)發(fā)布的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、精密基準(zhǔn)源、運(yùn)放等產(chǎn)品一起，為客戶提供完整的信號鏈解決方案。它們兼具優(yōu)異的直流精度和高速寬帶特性，在工業(yè)控制、儀器儀表等對整個(gè)溫度范圍的直流精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有很高要求的場景，可大幅度簡化系統(tǒng)出廠前的調(diào)校，從而節(jié)約成本。該產(chǎn)品亦提供休眠功能，極大減小了芯片空閑時(shí)的靜態(tài)功耗。該產(chǎn)品適用于驅(qū)動(dòng)高性能ΣΔ ADC、SAR ADC和Pipeline ADC，常見于工業(yè)過程控制設(shè)備、醫(yī)療成像設(shè)備等產(chǎn)品中單端到差分轉(zhuǎn)換器、全差分緩沖器。ZJA3100系列提供SOIC-8/MSOP-8/QFN-16三種不同的封裝形式，與國際競品管腳對管腳兼容，客戶不需要做任何硬件修改，即可完成替代。

ZJA3100管腳定義

ZJA3100具有全差分輸入和輸出的架構(gòu)，優(yōu)異的直流精度、高共模噪聲抑制能力和改善總諧波失真等優(yōu)點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)差分輸入的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器，如下圖所示。

ZJA3100單端轉(zhuǎn)差分驅(qū)動(dòng)18b SAR ADC

ZJA3100、ZJA3101和國際競品比較表

ZJA3100輸入/輸出采用直流耦合，全差分架構(gòu)輕松實(shí)現(xiàn)了把輸入信號從單端轉(zhuǎn)為差分的功能，獨(dú)立的輸出共模控制又可以方便地實(shí)現(xiàn)對ADC輸入共模電平的調(diào)整。這種低噪聲、低失真和高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的組合是普通分立式設(shè)計(jì)無法比擬的。ZJA3100輸入失調(diào)電壓常溫下保證優(yōu)于50 μV；-40 ℃到+125 ℃范圍內(nèi)，失調(diào)電壓優(yōu)于110 μV。輸入電流常溫下典型值為2 μA，失調(diào)電流保證優(yōu)于70 nA。在高速全差分放大器產(chǎn)品當(dāng)中，ZJA3100直流精度達(dá)到國際領(lǐng)先水平。相比國際競品，它可以在更高的供電電壓下工作，輸出更大擺幅，從而提供更大的動(dòng)態(tài)范圍。

Vos and Ios 直方圖

ZJA3100 VOS vs Temp圖

作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)器，ZJA3100 145 MHz高帶寬能夠快速、有效地抑制每次采樣電容充放電所引起的輸出電壓擾動(dòng)。它也能保證大信號階躍響應(yīng)的建立時(shí)間，比如0.1%建立時(shí)間為35 nS。

決定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍主要有噪聲和大信號失真兩個(gè)因素。

ZJA3100的噪聲表現(xiàn)非常突出。靜態(tài)電流僅4.6 mA，1 kHz處噪聲為2.9 nV/√Hz。充分保證它作為驅(qū)動(dòng)器使用時(shí)，被處理信號的信噪比不會(huì)嚴(yán)重降低。

大信號失真則主要通過幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化取得提升。一方面，放大器的高帶寬、高增益，通過反饋的方式有效地遏制失真。另一方面，ZJA3100的供電電壓可從4.5 V到15 V，比常見的高速全差分放大器最高供電電壓10 V更寬，使得ZJA3100在高供電電壓時(shí)，放大器輸出大信號，仍有充分的電壓余度，不會(huì)進(jìn)入飽和或鉗位，從而提高輸出信號的線性度。

ZJA3100的主要特點(diǎn)包括：

高精度：

失調(diào)電壓在常溫下優(yōu)于±50 μV，在-40 oC至125 oC內(nèi)優(yōu)于110 μV；

常溫下，輸入電流保證小于5.5 μA，失調(diào)電流保證小于70 nA；

低噪聲、低失真：

ZJA3100輸入電壓噪聲為2.9 nV/√Hz@1 kHz，輸出8 VP-P時(shí)，諧波失真HD2-133dBc/HD3-142dBc@1 kHz，HD2-116dBc/HD3-139dBc@10 kHz，適合于低噪聲、低失真的應(yīng)用。

高帶寬、快速建立時(shí)間：

差分帶寬為145 MHz，而新穎的壓擺率提升電路使得ZJA3100壓擺率達(dá)到447 V/μs，獲得非常快的建立時(shí)間(18-bit:100 ns/16-bit:50 ns)，特別適合作為ADC的驅(qū)動(dòng)電路使用。

寬范圍的共模輸入、輸出電壓范圍：

ZJA3100可以支持-VS至+VS-1.3 V的共模輸入范圍，增強(qiáng)了用戶信號鏈設(shè)計(jì)的靈活性。輸出共?？刂品浅?，可從-VS+1 V至+VS-1 V

休眠狀態(tài)：

ZJA3100經(jīng)由PDB管腳控制，可進(jìn)入休眠狀態(tài)，大大降低靜態(tài)功耗，電源電流從4.6 mA 降至45 μA。PDB 電平閾值為半軌+0.7 V。內(nèi)部有弱上拉電流，當(dāng)該管腳懸空時(shí)，芯片自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

ZJA3100和已發(fā)布的ZJC2000（18位400 kSPS高精度ADC）系列產(chǎn)品，ZJC2100(多通道18位400 kSPS高精度ADC) 系列產(chǎn)品，ZJC2541/2（18位高精度1 MSPS DAC）系列產(chǎn)品，精密運(yùn)放ZJA3000，ZJA3001，ZJA3008，ZJA3512系列產(chǎn)品，精密電壓基準(zhǔn)源ZJR1004（最高供電電壓40 V，最大溫度系數(shù)5 ppm/°C），ZJR1001/2、ZJR1003（最大溫度系數(shù)5 ppm/°C）及帶保護(hù)功能多路復(fù)用器ZJG4438/ZJG4439配合，將更好地滿足高精度信號處理系統(tǒng)的需求。治精微是全球少數(shù)可提供高性能、完整精密信號鏈芯片解決方案的供應(yīng)商之一。