作為消費、工業(yè)、科學和其他應用的基本組成部分，運算放大器是最廣泛應用的電子元器件。對大多數(shù)低端應用來說，設計要求明確，因而元件的選擇也相對容易。但在用于實現(xiàn)許多高端傳感器的輸入處理設計時，如何選擇最佳的精密運算放大器卻存在一些挑戰(zhàn)。

在傳感器類型和（或）其使用環(huán)境帶來許多特別要求時，例如超低功耗、低噪聲、零漂移、軌到軌輸入及輸出、可靠的熱穩(wěn)定性和對數(shù)以千計讀數(shù)和（或）在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現(xiàn)性，運算放大器的選擇就會變得特別困難。

在基于傳感器的復雜應用中，設計者需要進行多方面考慮，以便獲得規(guī)格與性能最佳組合的精密運算放大器，同時還需要考慮成本。具體而言，斬波穩(wěn)定型運算放大器（零漂移放大器）非常適用于要求超低失調(diào)電壓以及零漂移的應用。斬波運算放大器通過持續(xù)運行在芯片上實現(xiàn)的校準機制來達到高DC精度。

雖然沒有普遍公式可供遵循，但下面的如何選擇運算放大器的例子可幫助實現(xiàn)重要的應用目標。

衡器和壓力傳感器

衡器和壓力檢測應用通常使用非常靈敏的模擬前端傳感器，如應變計，這些傳感器可提供非常精確的測量結(jié)果，但輸出信號非常微弱。對于高精度衡器應用，設計人員可能使用橋式傳感器網(wǎng)絡，其中運算器與用于提供共模提取和10PPM~20PPM精度的選定增益電阻器配對使用。這種先進的“自主”設計對運算放大器性能具有嚴格的要求，以便從相對較大的輸入提取非常弱小的信號。

為了成功地放大這些弱小信號，運算放大器必須具有超低輸入失調(diào)電壓和最小失調(diào)溫度漂移，并具有寬增益帶寬和軌到軌輸入/輸出擺幅（當然，小輸入信號不需要軌到軌輸入擺幅）。同樣重要的還有運算放大器需要在接近DC狀態(tài)（如0.1Hz~10Hz）時具有非常穩(wěn)定的超低頻噪聲特征

對于高精密衡器橋式網(wǎng)絡傳感器應用，設計人員應當尋找具有極低輸出失調(diào)電壓和低噪聲（1/f-1mHz）的單個零漂移運算放大器。

如圖1所示，一個很好的例子是斬波零漂移ISL28134運算放大器，其可在0.1Hz到10Hz頻率范圍內(nèi)提供卓越噪聲電壓（nV），從而對DC電平提供幾乎平坦的噪聲頻帶。因其內(nèi)部穩(wěn)定的斬波設計，ISL28134L技術(shù)規(guī)格實際包括10 PPM的最大噪聲增益（七西格瑪）來提供針對高增益應用的最優(yōu)性能，同時最小化噪聲增益誤差。

圖1 ISL28134: 0.1Hz 到 10Hz 峰-峰噪聲電壓

對于便捷式衡器應用，低功耗也是一個需要重要考慮的因素。設計人員可考慮采用ISL28133，這款放大器基于斬波穩(wěn)定設計，綜合了低微功耗（最大25µA）和低失調(diào)電壓（最大6µV）的特征，它可具有直流電平平坦噪聲頻帶以及近于零漂移的特點。對于其他需要使用更高基準電壓（如10V而非5V）的應變計應用，設計人員可以考慮ISL28217或ISL28227。