引言

　　電壓的準確測量需要盡量減小至被測試電路之儀器接線的影響。典型的數字電壓表（DVM）采用10M電阻器網絡以把負載效應保持在不顯眼的水平，即使這會引起顯著的誤差，尤其是在包含高電阻的較高電壓電路中。

　　解決方案是采用靜電計配置的高阻抗放大器，因此來自測試節點的放大器輸入電流就微乎其微。為使輸入電流值盡可能低，傳統上都把場效應晶體管（FET）用在這些電路的輸入端。FET一般是低電壓器件，并會引起難以消除的電壓失調不確定性。雖然具有包括FET輸入的單片式放大器，但它們通常是非常低電壓的器件 （特別是那些采用典型CMOS制作方法的放大器），因此其適用范圍局限在高電壓應用。可以考慮一下LTC6090，這是一款精度在mV以內并能處理超過 140VP-P信號擺幅的CMOS放大器，非常適合于解決上述問題。

　　LTC6090可輕松地解決高電壓檢測問題

　　LTC6090在單個器件中整合了一組獨特的特性。其CMOS設計特性在高輸入阻抗和“軌至軌”輸出擺幅中提供了極限，但與采用5V供電的典型CMOS器件不同，LTC6090能采用高達±70V電源運作。而且，該器件在小信號領域中也可占有一席之地，其具有低于500μV的典型VOS和11nV/√Hz的電壓噪聲密度，從而可提供驚人的動態范圍。高壓操作可能會帶來顯著的功耗，因此LTC6090 提供了耐熱性能增強型SOIC或TSSOP封裝。這款器件具有過熱輸出標記和輸出停用控制功能，因而無需額外的電路即可提供靈活的保護措施。

　　準確的50.00V基準

　　LTC6090能在采用單電源運作的情況下提供140V輸出電平，因此放大一個高質量5V基準是一件簡單的事情，可采用準確的電阻器網絡以保持精度。LT5400高精度電阻器陣列可處理高達80V的電壓，所以對于數值為10的增益而言，利用10:1比值版本是一種產生準確50V校準電源的簡易方法，并無需進行任何的調節。圖1示出了一款以優于0.1%準確度將LT6654A 5.000V基準放大至50.00V的電路。該電路的供電電壓范圍為55V至140V，而65V是一種由任選的便攜式電源 （示于圖2的一部分） 所提供的可用電源電壓。

　　LTC6090 采用一個1μF輸出電容進行設置，以提供卓越的負載階躍響應。該電容通過一個電阻實現了與運算放大器的隔離，并形成一個針對700Hz以上頻率的有效降噪濾波器。高精度LT5400A-3電阻器網絡提供了0.01%匹配準確度的10k/100k電阻，再加上高阻抗CMOS運放輸入端上沒有負載，故而可形成一個高度準確的放大因子。LTC6090輸入失調電壓產生的誤差《0.03%，而LT6654A 引起的誤差則《0.05%.圖1所示的整個電路大約吸收4mA靜態電流，并且能驅動10mA負載。

　　簡單的大信號緩沖器

　　LTC6090的作用相當于一個普通的單位增益穩定型運算放大器，因此設計一個靜電計級別的緩沖器級是十分簡單，可利用典型的單位增益電路提供100%的反饋。完全不需要分立式的FET或浮動偏置電源。
　　如圖2所示，LTC6090可容易地利用一個分離型電源（例如：小型反激式轉換電池電源）來供電。這款基本電路能在高阻抗電路中提供精準的電壓測量， 并準確地處理信號擺幅至任一電源軌的3V內（在本例為±62V）。由于輸入漏電流通常低于 5pA，因此對于接近1GΩ的源阻抗來說，電路負載的影響基本上是微不足道的（《VOS）。可用的全擺幅頻率響應超過20kHz.

　　結論

　　LTC6090是一款獨特且通用的高電壓CMOS放大器，其可實現簡化的高阻抗和/或大信號擺幅、以及非常寬動態范圍的放大解決方案。