TSU111是意法半導(dǎo)體最精密的毫微功耗運(yùn)算放大器 （op amp），具有很大的優(yōu)勢(shì)，可以創(chuàng)建更持久、性能更好的器件。智能革命以無數(shù)傳感器測(cè)量所有事物和每個(gè)人為特征，帶來了一個(gè)奇妙的悖論：這個(gè)日益數(shù)字化的世界是高度模擬的！許多負(fù)責(zé)跟蹤其環(huán)境的組件使用模擬微機(jī)電系統(tǒng)。這些組件固有的挑戰(zhàn)之一是它們的低幅度信號(hào)需要放大。因此，工程師在模擬信號(hào)到達(dá)數(shù)字組件之前使用運(yùn)算放大器。然而，這個(gè)過程會(huì)消耗大量功率，并引入嚴(yán)重的不精確性，這違背了低功率傳感器的目的。因此，我們開始理解為什么 TSU111 的出色規(guī)格風(fēng)靡市場(chǎng)，徹底改變了我們認(rèn)為可能的情況。

TSU111：納米功率運(yùn)算放大器的新性能記錄

TSU111 在 25 oC 時(shí)的電流消耗僅為 900 nA，繼承了 ST 在電源管理方面的優(yōu)勢(shì)，成為公司產(chǎn)品組合中功耗最低的運(yùn)算放大器之一。事實(shí)上，只有TSU101需要更少的能量，因?yàn)樗幌?580 nA。然而，盡管后者的失調(diào)電壓為 3 mV，但 TSU111 的最大輸入失調(diào)電壓 （V io ） 僅為 150 μV，使其更加精確，同時(shí)仍保持在 1 μA 以下。

在理想情況下，傳感器捕獲的模擬信號(hào)將被具有無限增益的運(yùn)算放大器完美放大。在這個(gè)理論場(chǎng)景中，將 0 V 的輸入電壓施加到運(yùn)算放大器會(huì)導(dǎo)致輸出電壓為 0 V。不幸的是，支配現(xiàn)實(shí)生活的物理定律存在很多問題，當(dāng)信號(hào)通過放大器時(shí)，設(shè)備內(nèi)部組件之間的噪聲和不匹配會(huì)導(dǎo)致引入錯(cuò)誤和不精確。如果我們使用前面的示例，將 0 V 輸入電壓施加到真正的運(yùn)算放大器將導(dǎo)致負(fù)或正輸出電壓，具體取決于器件。換句話說， 輸入和輸出電壓之間的差異越大，運(yùn)算放大器就越不精確。

為了更好地量化該精度，我們使用輸入失調(diào)電壓或施加到輸入端子的電壓，因此運(yùn)算放大器可以輸出 0 V。因此，與 TSU101 的 3 mV 相比，TSU111 的失調(diào)電壓僅為 150 μV，是巨大的差異徹底改變了上一代毫微功耗運(yùn)算放大器原本可以實(shí)現(xiàn)的精度。

令人印象深刻的應(yīng)用多功能性

盡管 TSU111 比 TSU101 更精確，但 ST 能夠保持1.5 V 至 5.5 V 的相同電源電壓范圍。如此低的電壓，加上亞微安的輸入電流，意味著 TSU111 可以使用 220 mAh CR2032 紐扣電池運(yùn)行超過 25 年！因此，像這樣添加多個(gè)運(yùn)算放大器對(duì)電路消耗的影響微乎其微，這使得 TSU111 非常適合必須長(zhǎng)時(shí)間依賴單個(gè)電池的應(yīng)用，例如 CO、O 2和 H 2 S在家庭和工業(yè)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的探測(cè)器。

TSU111 還繼承了 TSU101 的軌到軌設(shè)計(jì)，這意味著為電路供電的軌也可以為運(yùn)算放大器供電，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，同時(shí)增加了輸出的動(dòng)態(tài)范圍，以確保它可以達(dá)到電源。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)檐壍杰壗Y(jié)構(gòu)在小型應(yīng)用中是必不可少的。

最后，TSU111 具有11.5 kHz 的典型增益帶寬積，如果我們將其與 TSU101 的 8 kHz 進(jìn)行比較，這個(gè)值尤其高。簡(jiǎn)而言之，它可以幫助確定運(yùn)算放大器在特定頻率下可獲得的最大增益，這解釋了為什么 TSU111 非常適合光伏應(yīng)用。收集光電二極管的電流通常需要電流電壓轉(zhuǎn)換器，并且考慮到它的高帶寬和低電流偏置，運(yùn)算放大器可以通過優(yōu)化這種特殊的轉(zhuǎn)換來極大地提高設(shè)計(jì)的效率。

審核編輯：郭婷