[指南]工程师经常面临缩小系统设计或在相同数量的印刷电路板（PCB）空间中封装其他功能的挑战。由于在较小的系统中较高的PCB密度，设计人员可能希望增加电路板布线和电路板布局的难度。本文将探讨专门为帮助工程师优化电路板空间而又不牺牲其系统的特性，成本，简单性或可靠性的模拟信号链产品。其目的是帮助您了解如何利用这些设备的优势为小型空间开发紧凑的高性能解决方案。运算放大器和比较器：软包装。在模拟电路中，运算放大器因其多功能性而广受欢迎。运算放大器构成了高性能和高稳定性的放大电路，几乎没有无源元件。这是开始讨论的好地方，因为运算放大器组合具有许多性能级别和独特的封装选项。对于德州仪器（TI），运算放大器提供16种不同的封装，包括业内最小的单通道和四通道封装，为您提供多种选择，以在需要时帮助减小PCB面积。与竞争对手相比在小型设备中，TI的0.8-0.8mm无铅（X2SON）单通道封装缩小了13％，而其2.0-2.0mm超小型QFN（X2QFN）封装缩小了7％。考虑TLV9061（单个），TLV9062（双）和TLV9064（四个）器件，它们是低压（1.8至5.5V）运算放大器，具有轨至轨输入和输出摆幅功能。 TLV9061是采用X2SON封装的紧凑型单通道运算放大器，比竞争对手的产品小8％。设备（图1）。这款5.5v运算放大器的增益带宽为10mhz，最大失调电压为1.5mv，为要求小尺寸和高电容负载驱动的低压应用提供了解决方案。图1. TLV9061是业界最小的10MHz，1.8-5.5v运算放大器，仅占0.64mm2。 （来源：TI）业界最小的比较器类似于标准运算放大器。比较器具有两个输入端子，一个输出端子和两个电源引脚。比较器之所以得名，是因为它比较施加到其输入的电压并根据输入电平设置输出电压。一个输入是主输入信号VIN，另一个输入是参考信号VREF。这些输入可以具有直流和交流分量。业界最小的比较器TI的TLV7081使用WCSP封装，尺寸为0.7×0.7mm（图2），比竞争产品小4％。该比较器的工作电压可降低至1.7V，因此适用于空间关键型设计，例如智能手机以及其他便携式或电池供电的应用。 TLV7081的特点是输入电压范围与电源电压无关。因此，即使比较器没有上电，也可以将其直接连接到电源上以使其处于活动状态。图2.说明了TITLV7081低压比较器的功能框图。 （资料来源：TI）最小的前置电流检测放大器随着对系统智能和功率效率的需求不断增长，更好地监视关键系统电流变得越来越重要。测量电流的最常见方法是检测分流器或电流检测电阻器两端的电压降。 TI的INA185电流检测放大器采用小外形晶体管（SOT）-563封装，尺寸为1.6×1.6mm（2.5mm2），比最接近的相似引线封装小40％（图3） 。该器件专为空间受限的应用而设计，无论电源电压如何，均可以在-0.2至+ 26V的共模电压下检测电流检测电阻两端的压降。图3.这是使用INA185的典型应用电路。 （来源：TI）将电流检测放大器与集成的电流检测电阻器配合使用可以简化电阻器的选择和PCB布局的难度。 INA185在四个固定增益设备选项中集成了匹配的电阻增益网络。放大器中匹配的电阻增益网络可实现低至0.2％的最大增益误差，这有助于其在温度和工艺变化范围内的性能。 INA185的增益误差为0.2％，典型响应时间为2µs，可以执行快速故障检测以防止系统损坏。数据转换器：每平方毫米更高的值。您可以使用小型数据转换器来显着减少PCB占用空间，增加通道密度并充分利用其他组件和功能的更高集成度。例如，TIADS7066是一个16位，8通道逐次逼近寄存器（SAR）模数转换器（ADC），封装在一个封装中，可以实现最大的通道密度，并且比竞争器件节省54％的板级空间。 ADS7066