
今天的文章又老又新的,它是一个 OP (LT1028)的页面的文章;讲了两个噪音超低的运放,新老交替,各自如何发光发热!

《今日电子 2017 年 3 月刊(EPC_201703,专题:LT6018 与 LT1028 运放)》
回到1985年,凌力尔特的George Erdi设计了LT1028。

老当益壮,不过如此
30多年过去了, 该器依然是市面上低频条件下电压 噪声最低的运放,其在1kHz时的输入 电压噪声密度为0.85V/√Hz, 在0.1 ~10Hz时的输入电压噪声为35V po 直到今年,一款新型放大器LT6018 才对LT1028的地位提出了挑战。

这是我能找到最清晰的图了
LT6018的0.1~10Hz输入电压噪声为 30nVpp, 并具有一个1Hz的1/f拐角频 率,但是其宽带噪声为1.2nV/√Hz。 结果是,LT6018是适合较低频率应用 的较低噪声选择,而LT1028则可为很多宽带应用提供更好的性能。
文章主要介绍了两款高性能低噪声精密运算放大器:
LT6018 —— 由 Linear Technology 推出的低噪声、低失调、低漂移运放。
LT1028 —— 一款经典的超低噪声运放(被广泛应用在高精度测量仪器中)。
参数 | LT6018 | LT1028 |
|---|---|---|
输入电压噪声密度 (1 kHz) | ~1.2 nV/√Hz | ~0.85 nV/√Hz |
输入偏置电流 | 120 pA | 20 nA |
输入失调电压 | 50 µV (max) | 75 µV (max) |
输入失调漂移 | 0.5 µV/°C | 0.3 µV/°C |
增益带宽积 (GBW) | 75 MHz | 75 MHz |
电源电压范围 | ±5 V 至 ±22 V | ±2 V 至 ±15 V |
电流消耗 | 7.5 mA | 3.5 mA |
可以看出: LT1028 噪声更低,适合极端低噪音要求的应用(例如麦克风前置放大器)。 LT6018 偏置电流更小,输入失调更低,更适合高阻抗传感器测量和 DC 精密应用。
采用 双极性工艺 + 高精度补偿技术,在保持低噪声的同时,极大降低了输入失调与漂移;高输入阻抗 + 低偏置电流,非常适合电阻桥、光电二极管、化学/生物传感器等高阻抗源;宽电源电压范围,适合工业场景。

这个图非常的漂亮,搞传感器的抠抠裤裆
经典的 低噪声基准放大器,在 0.1 Hz–10 Hz 频带下具有极低的积分噪声;偏置电流较大,不适合高阻抗信号源,但在音频、低阻抗传感器接口中表现极佳;曾长期作为超低噪音运放的黄金标准。
LT1028:在 1 kHz 时仅 0.85 nV/√Hz,是当时工业界最低的之一。
LT6018:在 1 kHz 时约 1.2 nV/√Hz,略高,但仍然远优于大多数精密运放。
低频区域 (0.1 Hz–10 Hz):
LT1028 的 0.1–10 Hz 峰峰值噪声大约 30 nVpp。
LT6018 在同频带的峰峰噪声略高,大约 50 nVpp。
这意味着 在直流或极低频测量时,LT1028 的噪声更占优势。
LT1028:电流噪声约 1 pA/√Hz,在低源阻抗下影响不大。
LT6018:电流噪声非常低,仅 0.1 pA/√Hz,这对高阻抗源尤为重要。
意义: 当源阻抗超过 10 kΩ 时,LT1028 的电流噪声会贡献额外误差;LT6018 的低电流噪声则能保持总噪声优势。
如果我们从 1 Hz 积分到 100 kHz,能直观看出两者在系统中的等效 RMS 噪声:
LT1028:更低的总 RMS,尤其适合低阻抗 + 宽带信号链。
LT6018:在高阻抗 + 窄带场景下,噪声积分值更低。
场景 | 推荐运放 | 原因 |
|---|---|---|
音频前级 (麦克风/唱头放大) | LT1028 | 极低电压噪声,匹配低阻抗源 |
应变计 / 电阻桥 (几百欧–几千欧) | LT1028 或 LT6018 | 都可用,低漂移时选 LT6018 |
光电二极管 / 高阻抗传感器 | LT6018 | 偏置电流更小,电流噪声更低 |
直流精密测量 (ADC 前端) | LT6018 | 低漂移、低失调,温度稳定性好 |
高速采样系统 (MHz 级) | 两者都行 | 都有 75 MHz GBW,主要看噪声匹配 |
LT1028:对电容负载较敏感,容易产生振荡,需要在输入/输出端加补偿网络(如小电阻隔离)。
LT6018:设计时更“宽容”,对反馈网络和源阻抗的要求没那么苛刻。
换句话说: LT1028 更适合有经验的模拟设计工程师(需要小心布局与补偿)。 LT6018 更适合追求快速开发的系统(设计容错率更高)。
LT1028:失调漂移约 0.3 µV/°C,已经非常优秀,但长期稳定性略逊于新工艺。
LT6018:漂移 0.5 µV/°C,但在 ±22 V 电源下依旧保持高精度,且偏置电流随温度变化更小。
这意味着:
在 需要 10 年寿命的工业场景(比如传感器基站、医疗设备),LT6018 更可靠。
在 高端音频和实验室仪器中,LT1028 依然是“终极低噪声”选择。
LT6018:平衡型新一代精密低噪声运放,适合高阻抗源和长期稳定性要求高的系统。
LT1028:超低噪声老牌经典,适合低阻抗信号源与对噪声极端敏感的场景;两者并非替代关系,而是针对 不同信号源阻抗与应用需求 的最佳选择;两者并不是竞争关系,而是互补关系,应根据源阻抗 + 频率带宽来选型。
下面的图一开始我是没有看数据手册绘制的,原因是想给大家展示一下直观的印象:

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这里给出了 LT1028 与 LT6018 的噪声性能对比图:
电压噪声频谱密度:
积分噪声曲线:
可以直观看出:LT1028 更适合低频高精度应用,LT6018 更适合宽带高阻抗应用。

源阻抗 vs 总噪声
这张 “源阻抗 vs 总噪声” 的对比图直观展示了 LT1028 与 LT6018 的适用范围:
低阻抗源 (<1 kΩ) → LT1028 优势明显,其极低电压噪声使得总噪声最低,低阻抗传感器接口。
中高阻抗源 (10 kΩ–1 MΩ) → LT6018 更有优势,由于电流噪声更低,总噪声曲线比 LT1028 更平缓。
极高阻抗 (>1 MΩ) → LT1028 的电流噪声贡献迅速放大,噪声显著高于 LT6018。
换句话说,两者的交叉点大约在几十 kΩ 阻抗范围:
左边选 LT1028(低噪声王者);右边选 LT6018(高阻抗首选)。
低源阻抗 (<400 Ω):LT1028/LT1128 是最佳选择。
中等源阻抗 (400 Ω–40 kΩ):LT1007/LT1037 或 LT1001 更优。
高阻抗 (>500 kΩ):应选用 FET 输入型运放 (LT1012, LT1055)。
GBW = 75 MHz (LT1028),可以支持高速信号链。
压摆率 SR = 15 V/µs,适合大信号快速响应。
开环增益 ≥ 30 M,保证了精度与线性度。
失真 (THD) < 0.0001%,非常适合音频与精密仪表。
我又用真实的数据做了图:

LT1028 的总噪声 vs 源阻抗曲线
把 LT1028 的总噪声 vs 源阻抗曲线做了两种来源的对比:
Simulated Curve(实线)
基于简化模型:电压噪声 + 电流噪声;在低阻抗下与数据手册相符,但没有考虑电阻热噪声。
Datasheet Approximation(虚线):加入了 **电阻热噪声 (rn = 0.13√R)**,更接近数据手册给出的典型曲线。
可以看到:
低阻抗 (<100 Ω):由电压噪声主导,噪声接近 0.85 nV/√Hz。
中等阻抗 (1 kΩ–20 kΩ):电阻热噪声逐渐主导。
高阻抗 (>20 kΩ):电流噪声迅速抬升,噪声随源阻抗线性上升。
这正好和数据手册中的 Figure G03/G04 一致:
低阻抗:LT1028/LT1128 最优;20 kΩ:电流噪声压过电阻热噪声,失去优势。

嘤嘤嘤

标出几个关键点(比如 100 Ω、1 kΩ、10 kΩ、100 kΩ)对应的总噪声数值
LT1028 总噪声在不同源阻抗下的数值对比(积分带宽 0.1 Hz – 100 kHz):
源阻抗 (Ω) | 模拟曲线 (µV RMS) | 数据手册近似 (µV RMS) |
|---|---|---|
100 | 0.27 | 0.49 |
1 k | 0.42 | 1.36 |
10 k | 3.17 | 5.19 |
100 k | 31.6 | 34.2 |
在 低阻抗 (100 Ω) 下,噪声主要由电压噪声决定,两种计算方法相近。
在 中阻抗 (1 kΩ – 10 kΩ) 区间,数据手册曲线更高,这是因为它考虑了电阻热噪声的影响。
在 高阻抗 (100 kΩ),电流噪声主导,两种方法结果接近。

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