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LT1028:来自 1985 年的老年 OP 的呐喊(文末附ADI 内推)

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云深无际
发布2026-01-07 11:41:08
发布2026-01-07 11:41:08
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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)》
《今日电子 2017 年 3 月刊(EPC_201703,专题:LT6018 与 LT1028 运放)》

《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
老当益壮,不过如此

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
这是我能找到最清晰的图了

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)。

核心参数对比

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。

技术优势解析

LT6018

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
这个图非常的漂亮,搞传感器的抠抠裤裆

这个图非常的漂亮,搞传感器的抠抠裤裆

LT1028

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。

噪声频谱特性对比

(1) 电压噪声密度 (Voltage Noise Density, Vn)

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

(2) 电流噪声 (Current Noise Density, In)

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。

(3) 积分噪声 (Integrated Noise)

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。

系统对比

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

稳定性与设计要点

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)。

温度与长期稳定性

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:

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

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:

  1. LT1028 在整个频段的噪声更低,尤其在低频段(0.1–10 Hz),优势明显。
  2. LT6018 的 1/f 噪声更高,但白噪声水平依然保持在低 nV/√Hz 级别。

积分噪声曲线:

  1. 在窄带积分(<10 Hz)时,LT1028 的 RMS 噪声比 LT6018 小很多。
  2. 随着带宽扩展到 1 kHz–100 kHz,两者的积分噪声差距缩小。

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
源阻抗 vs 总噪声

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)。

总噪声与源阻抗关系

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)。

动态与线性性能

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
LT1028 的总噪声 vs 源阻抗曲线

LT1028 的总噪声 vs 源阻抗曲线

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
嘤嘤嘤

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
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

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

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。

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。

分割线
分割线

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这里帮朋友发点内推职位:ADI 北京。

要求:

1.应届硕士生,电子、电气、自动化等相关专业 985、211优先 2.需要英语读写和听说能力,有雅思、托福等成绩优先

3.熟悉模拟电路、有过信号采集、处理的系统级应用、兼具代码能力和硬件电路能力 ;在电子设计大赛中获奖者优先。

微信:t_z_s_m_j(我就不放图了,可以和老哥说是从我这里来的,hhh)

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/1028fd.pdf

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原始发表:2025-08-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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    • LT6018
    • LT1028
  • 噪声频谱特性对比
    • (1) 电压噪声密度 (Voltage Noise Density, Vn)
    • (2) 电流噪声 (Current Noise Density, In)
    • (3) 积分噪声 (Integrated Noise)
  • 系统对比
  • 稳定性与设计要点
  • 温度与长期稳定性
    • 总噪声与源阻抗关系
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