運(yùn)算放大器 -工業(yè)控制精度的應(yīng)用需求

工業(yè)電子控制的發(fā)展要求有測(cè)量和精確控制設(shè)備位置、角度和旋轉(zhuǎn)的能力。這些應(yīng)用，如裝配機(jī)器人、表面和閥門致動(dòng)器，不僅有潛力提供更高質(zhì)量的成品，還可以讓工人從惡劣的環(huán)境中撤離，提高安全。

隨著應(yīng)用從過(guò)去的純機(jī)械轉(zhuǎn)向現(xiàn)在的混合機(jī)械和電氣系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)設(shè)備必須在廣泛變化的條件下運(yùn)行，這提出了挑戰(zhàn)。為使工業(yè)集成電路能夠?qū)崿F(xiàn)這些能力，在各種環(huán)境條件下的精度是絕對(duì)要求。這些新系統(tǒng)必須在相同的環(huán)境中運(yùn)行，并且具有與它們所替換的機(jī)械系統(tǒng)相同或比其更高的可靠性。

當(dāng)我們想到機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，首先想到的是運(yùn)動(dòng)。一些東西需要轉(zhuǎn)動(dòng)，它需要向上、向下、向左或向右移動(dòng)。使用數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵要素是解析器，解析器控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)解析器的關(guān)鍵半導(dǎo)體器件是運(yùn)算放大器。這類要求的一個(gè)例子如下所示，解析器電路可用于工業(yè)機(jī)器人手臂等應(yīng)用。(圖1)在這個(gè)例子中，信號(hào)傳遞給運(yùn)算放大器，從而驅(qū)動(dòng)解析器旋轉(zhuǎn)工業(yè)機(jī)器人的手臂。

圖1

精確運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)度或直線運(yùn)動(dòng)測(cè)量不僅要求精密，而且要求時(shí)間和溫度的一致性。無(wú)論世界各地的工廠位置，由過(guò)程控制器發(fā)起的輸入在所有極端環(huán)境都產(chǎn)生相同的運(yùn)動(dòng)很重要。同樣重要的是，從交付的第一天起就有一致的移動(dòng)，并在整個(gè)10多年的工業(yè)生命周期中提供一致的運(yùn)動(dòng)。

安森美半導(dǎo)體提供兩種精密運(yùn)算放大器NCS21911和NCV21911，是極佳的選擇，能在寬溫度范圍(-40℃至125 ℃)滿足精確性能的要求，并在工業(yè)市場(chǎng)所需的多年運(yùn)行中保持這種性能。精密輸入偏置電壓和精密輸入偏置電壓隨溫度漂移的規(guī)格支持工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如汽車制造。采用的創(chuàng)新技術(shù)是零漂移，大多數(shù)運(yùn)算放大器的性能隨著溫度的變化和產(chǎn)品的老化而不同。零漂移的創(chuàng)新之處在于，運(yùn)算放大器在內(nèi)部自校正性能漂移。同樣的零漂移技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)隨溫度非常低的偏移漂移，也校正了輸入偏移電壓隨時(shí)間的漂移。見(jiàn)表1。

表1：NCV21911

工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的任務(wù)是設(shè)計(jì)必須在極端環(huán)境條件下運(yùn)行的系統(tǒng)，極端環(huán)境條件涵蓋在北極勘探石油和天然氣、安全穿越熱帶巴拿馬運(yùn)河。NCS(V)21911的零漂移技術(shù)旨在通過(guò)自校正以前必須由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員來(lái)校正的環(huán)境變化，使設(shè)計(jì)人員的工作更容易。同樣的技術(shù)也適用于其他應(yīng)用，包括航空、汽車和體重秤，為每種應(yīng)用都帶來(lái)許多好處。