Yüzey destekli Operasyonel Amplifiers

Operasyonel yükselteç (op-amp) analog sinyal işlemenin temel binası bloğu olmaya devam ediyor, yüksek girişli amplifikasyonu sağlar. Yüzeydeki en önemli cihaz (SMD) şeklinde, silikonun doğrudan bir plastik veya seramik paketine eklemlendiğini ve basılı devreye karşı açılan terminallere (PCB) göre keskin bir şekilde, plakalı paketler (DIP) montaj için.

Farklı bir potansiyel aracı içerir. Tek yükselteçler genellikle SOT-23'te görünür (örneğin, OPA333), SC-70 ve MSOP paketlerini standart olarak indiren CIP'e kıyasla, tüm bu paketlerdeki gecikme süresi en aza indirmek ve kapasitiften gelir, yüksek frekanslı devrelerde sinyal bütünlüğü korumak için.

Modern yarı iletken üretim süreçleri artık analog performans parametrelerinin bir zamanlar küçük bir alüminyum af-amps elde edilmesi için hassas parçalardan ayrıldığına izin veriyor. Giriş, birkaç mikro volt, demiryolu-to-ray giriş ve çıkış hızı için, 100 MHz'den daha küçük bir miktar paketler halindeki yüksek çözünürlükte bir şekilde şarj gerilimler elde etti.Bu yüksek performans, potansiyel olarak, potansiyel olarak, tüketici gadget'lardan endüstriyel kontrol sistemlerine kadar varsayılan seçimi yaptı.

Kompakt Tasarımlar için Anahtar Avantajlar

Uzay ve Kilo Azaltımı

Bir tek SOT-23 paketinin 6.9 mm2 ile kapladığı, 8pin DIP'in, tavana dahil olmak üzere 80 mm2'den fazla ihtiyacı vardır.In giyilebilirs, Duygunlar, duyabilenler veya implant edilebilir tıbbi cihazlar her kare milimetrenin her kare milimetrenin önemli ölçüde tüketilmesi, bu fark doğrudan daha küçük bir ürün boyutları, daha büyük bataryalar veya ek işlevsellik sağlar.

Yüzey destekli bileşenler, bir PCB'deki onlarca cihazdan oluşan bir kısmını ağırlığına sahiptir ve kullanıcı konforunu artırmak için otomatik olarak 10 mg'dan daha az ağırlık alır, DIP-8 bir meslektaşı doğrudan maliyetleri azaltır ve ödeme yük verimliliğini artırabilir. - Akıllı bir uçuş kontrol cihazı için, küçük bir miktar tasarruf sağlar. - her türlü sensör sinyalini genişletin ve her bir miligramı geliştirir.

Yüksek Lisans ve AC Performansı

Parasitik indükleme ve kapasitance yüksek hızlı analog tasarımı engeller. - delik parçaları uzun yol açar ve minyatür antenler ve resonant devreler olarak hareket eder.Victor-amps, minimum liderlik ve düşük profilli inşaat ile, bu parasitics büyük ölçüde azaltır. Sonuç, daha geniş bant genişliği, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlüktedir.

Termal ve Güç Verimliliği

Yüzey destekli paketler genellikle düşük güçle bile, küçük boyut ve etkili ısı sağlayan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte 80 adet ile birleştirilerek, batarya destekli cihazlarla birlikte, elektrik dolu konfigürasyonlarda bile iyi bir şekilde çalışır.Bu sinerjik yükselteçler arasında, küçük boyutta, ve etkili ısıtımı sağlayan daha fazla ışıklı ısı değiştirici sistemleri için gereklidir.

Üretim ve Maliyet Faydaları

Kontrollü bir fırında satılan reflow, ek ısı stresi ve daha büyük ped alanları sunar. Akıllı süreçler iş maliyetlerini azaltır, daha düşük kusurları azaltır ve sıkı toleranslarla birlikte kompakt cihazların kütle üretimini doğrudan kontrol altına alır.Bu verimlilik, sürekli satış yaparken daha düşük zaman pazarlama sağlar.

Yüzey destekli bağlantıların yeniden kullanılabilirliği, plakalı kaplamalar yoluyla geliştirilerek geliştirilir, ki bu da titreşim veya termal bisiklet altında bir kovalama veya yüksek kaliteli bir 380 ortaktır, uygun ped ve stencil tasarım ile oluşturulan, mükemmel mekanik sağlam bir tasarıma sahiptir.Bu şekilde işlenmiş bir SOT-23 hava araçları gerektirir ve DIP ile dikkatli bir şekilde çalışır, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık satış yapılır.

Meydanlar ve düşünceler

Leydiing ve Muayene Zory

Akıllı op-amps'in küçük boyutu manuel olarak satılan ve zor bir şekilde incelenir.Sitch QFN paketleri, SOIC veya TSSOP gibi küçük paketler kullanarak, uzay tasarruflarını sunarken el montajını kolaylaştırabilir.

Termal Yönetim Limitleri

Termal yönetim, küçük paketlerdeki yüksek güç aktıları zor olabilir. Doğru termal vias ve bakır dökme olmadan, KLCSP gibi bazı ultra küçük paketler, özellikle de düşük hava akışı ile kapalı cihazlarda. Tasarımcılar, güç dağılımını hesaplamalı ve PCB'yi kapatan paketler için yeterli ısıyı sağlamalıdır.For packages with innerwater through the small systems, a matrix of term through the WLCSP eksikliği gibi bazı ultra küçük paketler gereklidir.

Güvenilirlik ve Müsaitlik Durumu

WLCSP gibi bazı ultra küçük paketler, mekanik stres altında çatlakları kırabilecek kırılgan kopyalar var, onları yüksek titreşim veya sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık flexing. füzyon kullanılabilirlik sağlarken, kontraseptif paketler için uygun olmayan kullanımlar her zaman ikinci kaynak seçenekleri ve stok seviyelerini doğrulamak için.

Wide-Ranging Applications

Tüketici Elektronik

Akıllı telefonlar, tabletler ve gerçek kablosuz kulaklar, mikrofon önyükleme için, ses kodlu tamponlama ve haptik sürücü hissi devreleri ile şarj edilir. Örneğin, MAX9632, MaximAllens ultra-low gürültüsü (1.5 nV / UTCHz) yoğun bir şekilde kablolama ile dolu bir şekilde birleştirir.

Tıp ve Sağlık

Implantable kardiyak monitörler, sürekli glukoz sensörleri ve dijital stethoskoplar, mikroskobik boyutlarda ve aşırı güvenilirlik talep eder. Yüzey destekli amortifler ultra-düşük dengeleme ile yüksek ortak nokta reddedilmesi, kas gürültüsü ve elektrot dengelemelerinin varlığında biyo-signals dengelemek, 2 mm'lik bir ECG cephede bir araya gelmek, sadece 50 × 2 mm WLC'lik bir aradan sonra, SAR ADC'nin tam analog cephesi, bir posta damgası üzerinde sona ermektedir.

Giyilebilir ve Fitness Cihazları

Optik kalp-düşük monitörler, SpO2 sensörleri ve hareket-tracking IMU'lar tüm analog sinyallerine bağlıdır. Yüzey destekli artırılmış op-amps, fotodiodes için transimpedans yükselteçleri olarak hizmet eder ve filtrenin seslendirmek için gerekli olduğunu sağlar. $V9061, 60 V'dan 5.5 V'ye kadar çalışır ve kanal başına 1.5 μA'nın altında 1.5 mm'lik bir paketle mükemmelleşir.

Endüstri ve Otomotiv

Fabrika otomasyon ekipman ve araç sensörü kümeleri, geniş sıcaklık aralıkları üzerinde çalışan af-amps gerektirir (-40 °C veya ötesinde) yüksek ortak mod müdahalesini reddederken, Motor kontrol birimlerinde yüksek performanslı sensörlerin, AEC-Q100 standartlarına uygun olarak, sağlam SOIC, TSSOP veya DFN formatlarında entegre EMI filtrelemesi ile çalışır.Bu bileşenler baskı sensörlerinden, termo çiftlerden ve Hall- effect sensörlerinden faydalanır.

Ses ve İletişim

İşitme yardımları, portatif ses kayıtları ve kompakt interkoms, düşük seviyeli tasarımları için, yüksek performanslı ses seviyesi, MSOP-8 veya DFN-8 gibi paketler için yüksek çözünürlükte % 0.0001 oranında, rakipsiz tasarımları kullanabilir. RF uygulamaları için, akıllı lineer ve alıcılar küçük ses istasyonlarında sinyal sadakatini korurlar.

Doğru İLGİLİ'yi Seçin

Elektrik Parametreleri

Doğru SM op-amp, batarya boyutunun ötesinde birkaç parametreyi değerlendirmeyi gerektirir: af-amp mevcut demiryolundan veya 3.3 V'ye tipik olarak şarj edilebilir cihazlardaki en hızlı sinyalleri karşılamalıdır; bir 100 kHz sensörü sinyalinin 1 MHz af-amp'e ihtiyacı olabilirken, ses yükseğinin düşmesi ve ısınması kritik olabilir - düşük bozulma altındaki 20 kHz'ye ihtiyacınız olabilir.

Çıktı sürücü kapasitesi genellikle göz ardı edilir: ADC girişinin kapasitesi, özellikle ADC'nin takip modunda olduğu gibi, düşük gerilim malzemelerinin dinamik aralığının arttırılması ve EMI sertleştirilmesi, otomotiv ve endüstriyel ortamlarda önemli.

Paket Seçimi

Paket mekanik detaylar önemlidir: leadless QFN paketleri düşük indükleme sunar ancak SOIC-8 gibi daha büyük paketler (SOT-23, SOIC) görsel satışçı incelemeyi kolaylaştırmaktadır. Termal ped büyüklüğü, pin sayım ve iki veya dört sürüm kullanılabilirliği PCB routing yoğunluk. For prototyping, larger paketler için, volume prodüksiyon için, en küçük olası paket maliyet ve uzay tasarrufu sağlar.

Çevre Faktörleri

Sıcaklık aralığı, vibrasyon toleransı ve beklenen yaşam kılavuz paketi seçimi. Otomotiv ve endüstriyel uygulamalar genellikle genişletilmiş yaşamla (AEC-Q100) kalifiye parçalar gerektirir. Yüksek kullanılabilirlik tasarımları için, gelişmiş termal bisiklet kapasitesi ve sağlam satılan ortak geometri ile paketler düşünün.WLCSP gibi bazı ultra küçük paketler minimum mekanik stresle ortamlara en iyisidir.

PCB Layout En İyi Uygulamalar forETA Op-Amps

Yüzeye dönük bir op-amptan elde edilen performans, kötü bir düzen tarafından kolayca retorik edilebilir. Birkaç kritik kılavuz sinyal bütünlüğü korumaya yardımcı olabilir:

  • [FONT:0) Ayrılma alanı:[Dönetici:0)Yol girişinin bir araya gelmesi, doğrudan manyetik darbeyi azaltmak için sağlam bir zemin uçağı ile geri bildirim yolunu mümkün olduğunca kısa tut -kesinlikle, geri bildirim direnci ve kapasitör giriş pimi 2 mm'ye yerleştirilmelidir.
  • [FONT:0)De çift güç pimleri doğru şekilde yapılır:[DÜT:1] Düşük kapasiteli seramik kapasitörler (tipik olarak 0.1 μF ve 10 μF) her tedarik pimi ile doğrudan küçük kapasiteli bir düzleme bağlanır.
  • [FONT:0) Analog ve dijital temelleri:) Tek noktalı bir yıldız zeminini veya dijital geçiş gürültüyü hassas analog referansı sınırlandırmayı önlemek için dikkatlice bölümlenmiş bir zemin uçağı kullanın.
  • [FONT:0)Kıd yüksek eksenli düğümler: For op-amps with Extreme low input önyargı akım (e.g., under 10 pA), düşük hacimli bir gerilim tarafından yönlendirilen bir bekçi yüzüğü, PCB sızıntı akımlarından gelen girişleri koruyabilir.
  • [FONT:0)Manage termal yollar:[Dönetici:[Döntgenlik: 1) Eğer aperture, bir termal tenekeye sahipse, ısıyı yaymak için bir matris kullanın. ped hem elektrik hem de termal iletkenliği elde etmek için uygun şekilde satılmalıdır - pedin en azından% 50'sini ped bölgesinin.
  • [FONT:0)Komşru paketin özel olarak routing:[Dönetici:0) QFN paketleri için, saat saat saatleri ve 0,5 mm'lik teleskoplar kullanılarak, mikrovias ve iyi-pitch HDI kuralları kullanarak; kör vias doğrudan yer alan için paketin altına yerleştirilebilir.

Gelişmiş HDI tasarımları genellikle körü kullanır ve küçük pedlerin etrafında boş yere gömülür, çünkü Windows op-amp'ın kompakt doğasının tıkanma ve çapraz saptamasına yol açmamasını sağlar.

Extreme Miniaturization

Wafer- seviyesi çipli apara-amps şimdi sadece 0.6 mm × 0.6 mm ölçüyor, sistem-in-package (SiP) modülleri, hassas dirençlere karşı artırılmış, kapasitörler ve hatta küçük mikro kontroller tek bir substrat üzerinde.

Nanowatt Güç Verimliliği

Güç verimliliği, son derece kapalı hava veya titreşim gibi nanowatt sınıf amorfları ile, $V8811'den 9,9 V olarak malzeme üzerinde çalışan ve 500 nA'dan daha az çizim yapmaya devam ediyor. Bu cihazlar, son zamanlarda tükenen ortam ışığı veya titreşimden çalışan enerji-harvesting sensörlerine olanak sağlıyor, kendi güçlü IoT düğümleri için yeni olasılıklar açıyor.

Küçük Paketlerde yüksek Band genişliği

Küçük DFN paketlerinde yüksek bant genişliği yükselteçleri 5G ön uçlarında ve kapaklı alıcı zincirlerinde, zamanlama hassasiyeti ve düşük grup gecikmesi kritiktir.The LMH3401 from Texas Instruments 7 GHz genişlikte 3 mm QFN paketinde kullanılıyor, bu büyüklükte ve hız artık karşılıklı olarak özel değildir.

Entegre Çözümleri ve Güvenilirlik

Beton yönetimi inovasyonu, bakır pillar gibi, otomatik güvenlik sertifikasyonu ile ilgili olarak, daha da en küçük bileşenleri IC paketi ve PCB arasındaki hattı bulanıklaştırır, doğrudan ısı transferine gömülü ısı yayarlar. Güvenilir cephede, otomotiv veonik sektörleri tamamen kaliteli bir şekilde finansal-ampiyonel güvenlik sertifikasyonu için iter (ISO 26262, DO-254), en küçük bileşenlerin sıkı başarısızlık-zaman oranlarıyla karşılanmasını sağlayacaktır.

Yarı iletken ambalaj, otomatik montaj ve düşük güç tasarım teknikleri önceden, Windows op-amps, bir sonraki minyatür, güç-akıllı ve bağlantılı cihazlarda temel bir bileşen olarak kalacaktır.Daha fazla okuma için, incelik:0Contaas Instruments'ın hassas af-amps overviewsi).