在信号处理领域,运算放大器是核心器件,其性能直接决定设备的信号精度与运行稳定性。芯佰微电子推出的CBM8051/CBM8052/CBM8054/CBM8051N/CBM8052N系列高速运算放大器,凭借“高速低失真特性、适配工业级环境、多形态集成方案”等核心特性,构建了覆盖单路、双路、四路需求的产品矩阵。该系列以 2.5V~5.5V 单电源供电、150MHz(G=+1)-3dB 带宽、轨到轨输出、-40℃~+125℃工作温度等关键参数为支撑,成为兼顾性能、功耗与集成度的信号放大解决方案
在电子设备向“高频化、小型化、低功耗化”发展的趋势下,传统运算放大器逐渐暴露出难以适配新场景需求的问题,形成了“需求升级”与“方案滞后”的突出矛盾:
高速性能与信号失真的矛盾:带宽达标但信号精度不足
视频处理、高速 ADC/DAC 驱动等场景,不仅要求运放具备高带宽,更需低失真的信号放大能力。传统运放虽能达到 150MHz 左右的 - 3dB 带宽,但 0.1dB 平坦度普遍低于 30MHz,导致 50MHz 以内的高频信号(如摄像机视频信号、高速传感器信号)增益波动超过 0.5dB,出现信号失真,无法满足高精度场景需求。
环境可靠性与集成度的矛盾:宽温与小型化难以兼顾
工业户外设备(如基站、户外传感器)需满足- 40℃~+125℃温度范围,而消费电子、穿戴设备需微型封装(占板面积<3mm²)。传统方案中,工业级运放多采用 SOP-14 等大尺寸封装,占板面积超过 10mm²;微型封装运放仅支持 0℃~70℃商业温区,无法在恶劣环境下稳定工作,导致设计时需在 “可靠性” 与 “小型化” 间妥协。
型号分支 |
通道数 |
核心差异点 |
典型应用场景 |
CBM8051 |
单路 |
基础款,无掉电功能 |
需单路高速放大的电路(如单路 ADC 驱动) |
CBM8051N |
单路 |
带掉电禁用功能 |
电池供电设备(如手持检测仪器) |
CBM8052 |
双路 |
基础款,无掉电功能 |
需双路同步放大的电路(如摄像机双路信号) |
CBM8052N |
双路 |
带掉电禁用功能 |
低功耗手持装置(如便携式传感器) |
CBM8054 |
四路 |
多通道集成,无掉电功能 |
高集成度设备(如基站多通道信号处理) |
CBM8051 系列针对行业痛点,通过关键参数优化与功能设计,形成四大核心优势,所有性能指标均来自实测数据,确保落地可行性:
性能维度 |
关键参数(典型值/最大值) |
行业优势与意义 |
电源特性 |
单电源 2.5V~5.5V |
适配低电压电池(如 2 节 AA 电池)和标准 5V 系统,兼容性强 |
带宽性能 |
- 增益带宽积(G=+1):250MHz - -3dB 带宽(G=+1):150MHz - 0.1dB 平坦度(G=+2):52MHz |
满足高速信号(如视频信号、高频传感器信号)的无失真放大 |
动态响应 |
压摆率:180V/μs |
快速跟踪输入信号变化,减少信号过冲 / 延迟(适配高速 ADC/DAC) |
静态功耗 |
- 正常工作:2.8mA / 放大器 - 掉电模式(N 型):75μA |
正常工作功耗低,掉电模式进一步节能,平衡性能与功耗 |
输入特性 |
- 失调电压(Max@25℃):8mV - 输入偏置电流(Typ):1pA |
输入误差小,适配高阻抗信号源(如光电二极管) |
输出特性 |
轨到轨输出 |
输出电压范围接近电源电压(如 2.5V 供电时输出 0~2.3V 左右),提升信号动态范围 |
温度适应性 |
工作温度:-40℃~+125℃ |
工业级温度范围,适配户外、汽车电子等恶劣环境 |
宽电压覆盖:支持单电源 2.5V~5.5V 供电,同时兼容双电源 ±1.25V~±2.75V,无需额外电源转换电路,可直接适配锂电池、USB 5V、工业 5V 等主流供电场景,兼容范围远超传统运放。
分级功耗控制:正常工作状态下,每个放大器静态电流仅 2.8mA,大幅低于传统高速运放;带掉电功能的 CBM8051N/CBM8052N 型号,掉电时供电电流可降至 50~137μA,且掉电启动时间 236ns、关闭时间 52ns,能在设备待机时快速切换功耗模式,平衡性能与能耗。
高带宽与高平坦度:在 G=+1 增益下,-3dB 带宽达 150MHz,增益带宽积达 250MHz;G=+2 增益下,0.1dB 平坦度带宽达 52MHz,确保 52MHz 以内的信号增益波动≤0.1dB,避免高频信号失真。
快速动态响应:压摆率(G=+1,2V 输出阶跃)达 180V/μs,上升 / 下降时间(G=+2,0.2Vp-p)仅 4.5ns,0.1% 精度设置时间(G=+2,2V 输出阶跃)50ns,能快速跟踪输入信号变化,适配高速 ADC/DAC 驱动等对响应速度要求高的场景。
低输入误差:输入偏置电流典型值 1pA,输入失调电流典型值 2pA,输入失调电压(25℃下最大值)8mV,输入失调电压漂移典型值 2μV/℃,对光电二极管等高阻抗信号源的分流损耗极小,保障信号采集精度。
工业级环境适配:工作温度范围覆盖 - 40℃~+125℃,结点温度最大值 160℃,储存温度范围 - 65℃~+150℃;静电放电(ESD)性能达人体模型 6KV、机器模型 400V,可在工业户外、汽车舱内等恶劣环境下稳定工作,解决传统微型封装运放温区窄的问题。
多封装覆盖:针对不同集成度需求设计差异化封装 —— 微型封装(SC70-5、SOT23-5)占板面积仅 2.0~3.0mm²,适合穿戴设备、微型传感器;中等封装(MSOP-8、SOP-8)平衡集成度与散热,适配消费电子;多通道封装(TSSOP-14、SOP-14)专为四路型号 CBM8054 设计,减少多通道电路的占板面积。
多通道可选:提供单路(CBM8051/8051N)、双路(CBM8052/8052N)、四路(CBM8054)三种通道配置,无需通过多颗单路运放组合实现多通道功能,减少 PCB 布线复杂度与器件数量,降低电路故障率。
型号分支 |
封装类型 |
封装优势 |
适用场景 |
CBM8051 |
SOT23-5、SC70-5 |
超小型封装(引脚少、占板面积小) |
微型设备(如穿戴传感器) |
CBM8051N |
SOT23-6、SC70-6 |
小型化 + 掉电功能引脚,集成度高 |
低功耗微型设备 |
CBM8052 |
SOP-8、MSOP-8 |
双路集成,MSOP-8 比 SOP-8 更小型化 |
中等集成度电路(如摄像机) |
CBM8052N |
MSOP-10 |
双路 + 掉电功能,小型化封装 |
低功耗中等集成度设备 |
CBM8054 |
SOP-14、TSSOP-14 |
四路集成,TSSOP-14 更薄、占板小 |
高集成度系统(如基站) |
CBM8051 系列凭借核心参数与差异化设计,在消费电子、工业控制、通信三大领域形成精准适配,用户可根据场景快速定位适用型号:
光电二极管前置放大器:应用于工厂元件定位检测、户外光强监测、安防光电感应装置,需放大 nA 级微弱电流信号;依靠 1pA 低输入偏置电流减少信号损耗,-40℃~+125℃工业级温区及 6KV 人体模型 ESD 防护,适配恶劣环境。
工业滤波器:用于电机调速系统、电网电压监测设备、工业传感器信号预处理,需滤除 50Hz 谐波、100kHz 以上尖峰干扰,部分需 4 路信号同步处理;借助 250MHz 增益带宽积适配高频滤波需求,CBM8054(四路,SOP-14/TSSOP-14 封装)简化多通道电路,2.5V~5.5V 单电源兼容工业供电体系。
基站多通道信号处理:适配 4G/5G 基站多天线 MIMO 模块,需处理 100MHz~150MHz 高频通信信号、耐受户外温度变化(-40~+55℃)且控制模块体积;依托 G=+1 时 150MHz 的 - 3dB 带宽处理高速信号,CBM8054(四路,TSSOP-14 封装)减少 PCB 面积,工业级宽温与 ESD 防护应对恶劣环境。
高速驱动器:用于路由器、交换机的 ADC/DAC 驱动模块(ADC/DAC 转换速率超 100MSPS),需快速跟踪信号(避免转换延迟)、保障信号无失真及适配密集 PCB 布线;凭借 180V/μs 压摆率、250MHz 增益带宽积满足高速需求,SOT23-5/MSOP-8 小型封装适配布线,2.5V~5.5V 单电源兼容设备供电。