微功耗运算放大器满足能量收集

通过环境能源供电的无线传感器位于行业趋势如M2M应用的前列，物联网（IOT）运动，和一般的自动化系统。潜在的这些微小的传感器系统，运算放大器提供必要的缓冲和调节低电压传感器信号，但需要保持在非常严格的权力预算。

通过收集太阳能，振动，温度，或射频源的能量，无线传感器系统可以保持运行多年没有更换电池，有时甚至没有使用。然而，由于环境源通常提供持续电力微瓦，工程师面临着寻找合适的低功耗设备的可用性的挑战。往往是一个事后的想法，信号放大器可以代表重要的功率消耗在这些系统没有由于功耗和整体设备的特点（图1）。

图1：微功率放大器中起关键作用的应用要求非常严格的功率预算会议无线传感器系统从环境能源动力可在（德州仪器提供）。

低功耗运行

微功耗运算放大器可以满足大多数传感器系统的信号调理要求。目前的消费在1μA及以下，这些器件特别适合于能量采集传感器的应用。他们的能力，从单一的低电压电源供电，简化了设计，使他们特别适合于低电压的能源供应的应用。模拟设备AD8502精密CMOS运算放大器工作在电源电流通常低于1μA一（图2）。

图2：微功耗运算放大器等模拟设备ad8502功能非常低电流工作的水平通常低于1μA一（模拟设备提供）

设计人员可以找到运算放大器，在这个类甚至更低的功率要求。美信集成MAX4470以750钠电流，意法半导体TSU101需要580 nA（典型）。
更多的功耗敏感型应用的罗姆半导体bu7265只需要350钠在正常运行和功能的输入偏置电流低至1帕（典型）。该装置内部的ESD保护和人体模型（HBM）的评级±4000 V。
Intersil的ISL28194以功率要求更低，只有330nA的那一个典型的当前操作。此外，该部分包括一个关断引脚，使功耗下降至2nA，在这种超低功耗模式。

在这一类的设备通常操作一个单一的电源电压下降到1.8伏，但设计师会发现不同的选择。的AD8502以+ 1.8 + 5.5 V单电源电压，以及双电源电压为2.75 V±0.9±相比，微芯片技术MCP6041工作在单电源电压可降至1.4 V，而图600nA（典型）。

试金石半导体TS1003运放推信封甚至其从单电源电压低至0.8 V的试金石装置操作仅600 nA的典型电源电流的功能和输入偏置电流低至2 pA的操作能力.

低电压供电

图3：德州仪器的OPAx369运算放大器系列仪器最小输入交叉失真由于共模电压中经常发现在这些类型的微器件的变化

结论

微功耗运算放大器来缓冲和信号调理传感器应用的基本要求。具有典型功耗低于1μA，这些设备运行的能量收集应用中通常存在一个低压供电。此外，它们的低噪声特性的地址增加了在低电压操作中固有的噪声灵敏度。使用微功率运算放大器，可实现传感器的设计工程师能够在功率运行范围通常在能量收集应用。

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