Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Programmierbarer Verstärker

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Programmierbarer Verstärker im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Versorgungsspannung bis Verstärkungsbereich eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Programmierbarer Verstärker wird durch die Baugruppe aus Operationsverstärker-Kern und Präzisionswiderstandsnetzwerk beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Verstärkerschaltung in einem Analog-Front-End-IC (AFE), deren Spannungsverstärkung digital gesteuert oder programmiert werden kann.

Technische Definition

Ein programmierbarer Verstärker (PGA) ist eine kritische Komponente eines Analog-Front-End-ICs (AFE). Er ist dafür ausgelegt, schwache analoge Signale von Sensoren oder Messumformern auf optimale Pegel für die anschließende Verarbeitung durch Analog-Digital-Wandler (ADCs) zu verstärken. Seine Verstärkung kann in diskreten Schritten über digitale Steuersignale (z. B. über eine serielle Schnittstelle oder Pin-Einstellungen) eingestellt werden, sodass das AFE einen großen Dynamikbereich von Eingangssignalen ohne Sättigung oder Auflösungsverlust verarbeiten kann. Der PGA arbeitet typischerweise mit einer Versorgungsspannung im Bereich von 2,7–5,5 V, und seine Verstärkung kann von 0,5 bis 64 V/V in binären Schritten programmiert werden. Er weist einen Verstärkungsfehler von ±0,05 % bei 25 °C und eine Verstärkungsdrift von ±5 ppm/°C über den industriellen Temperaturbereich von -40 bis 125 °C auf. Die Bandbreite beträgt 10–100 MHz bei Verstärkung = 1 (-3 dB), und die Eingangs-Offsetspannung beträgt maximal ±0,5 mV bei 25 °C. Der Eingangsruhestrom beträgt typisch ±10 pA bei 25 °C. Der Versorgungsstrom beträgt 1,5–3,5 mA bei 3,3 V ohne Last. Das Bauteil ist in QFN- oder MSOP-Gehäusen mit einer Grundfläche von 3–5 mm² erhältlich. Diese Parameter sind typische Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung mit dem Hersteller oder Lieferanten verifiziert werden. Der PGA wird auf einem Siliziumsubstrat mit Metallverbindungen und Siliziumdioxid als Isolator hergestellt. Er wird in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine präzise Verstärkung von Sensorsignalen erforderlich ist, wie z. B. in Datenerfassungssystemen, Prozesssteuerung und Instrumentierung.

Funktionsprinzip

Der PGA besteht typischerweise aus einem Operationsverstärker (Op-Amp)-Kern mit einem Rückkopplungsnetzwerk aus Präzisionswiderständen. Digitale Steuerlogik wählt über analoge Schalter (z. B. MOSFETs) verschiedene Widerstandskombinationen im Netzwerk aus, wodurch das Rückkopplungsverhältnis geändert und die Closed-Loop-Verstärkung des Verstärkers eingestellt wird. Dadurch kann der Verstärkungsfaktor dynamisch an die Amplitude des ankommenden analogen Signals angepasst werden. Die Verstärkung wird in diskreten Schritten eingestellt, und die Auswahl erfolgt über digitale Eingänge, die über eine serielle Schnittstelle oder dedizierte Pins gesteuert werden können. Die hohe Open-Loop-Verstärkung des Op-Amps und die Präzision des Widerstandsnetzwerks gewährleisten genaue und stabile Verstärkungseinstellungen. Die analogen Schalter führen nur minimalen Widerstand und Kapazität ein, wodurch die Signalintegrität erhalten bleibt. Der Verstärkungsbereich und die Schrittgröße des PGA werden durch die Widerstandswerte und die Schalterkonfiguration bestimmt. Das Bauteil ist für den Betrieb über einen weiten Temperaturbereich ausgelegt und hält die Leistung innerhalb der angegebenen Grenzen.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Versorgungsspannung2.7–5.5 VOperating range for specified performance
Verstärkungsbereich0.5–64 V/VProgrammable in binary steps
Verstärkungsfehler±0.05 %At 25°C, typical
Verstärkungsdrift±5 ppm/°COver -40 to 125°C
Bandbreite10–100 MHzAt gain = 1, -3 dB
Eingangsoffsetspannung±0.5 mVMaximum at 25°C
Eingangsruhestrom±10 pATypical at 25°C
Betriebstemperatur-40–125 °CIndustrietauglich
Stromaufnahme1.5–3.5 mAAt 3.3 V, no load
Gehäuse3–5 mm²QFN or MSOP footprint

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Silizium (Halbleitersubstrat) Metall (Verbindungsleitungen) Siliziumdioxid (Isolator)

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Operationsverstärker-Kern
    Stellt die grundlegende Hochverstärkung bereit; das aktive Element des PGA (programmierbarer Verstärker).
    Material: Halbleiter (CMOS/Bipolartransistoren)
  • Präzisionswiderstandsnetzwerk
    Ein Satz abgeglichener Widerstände, die die Rückkopplungs- und Eingangsnetzwerke zur Einstellung der Verstärkung bilden.
    Material: Polysilizium- oder Dünnschichtwiderstand
  • Analogschalter (Multiplexer)
    Digital gesteuerte Schalter (z.B. Übertragungstore), die verschiedene Widerstandskombinationen zur Einstellung der Verstärkung auswählen.
    Material: MOSFETs
  • Digitale Steuerlogik / Register
    Decodiert das digitale Verstärkungssteuerwort und steuert die analogen Schalter an.
    Material: CMOS-Logikgatter

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladung (ESD) von 2 kV HBM Gate-Oxid-Durchschlag in CMOS-Schaltern, dauerhafter Verstärkungseinstellungsfehler Integrierte ESD-Schutzdioden mit 8 kV HBM-Bewertung, Eingangsbegrenzungsschaltungen mit 5,6 V Zenerdioden
Netzteilschwankung von 100 mVss bei 120 Hz Verstärkungsgenauigkeitsverschlechterung auf ±0,5 %, Ausgangsrauschen erhöht auf 100 µVrms On-Chip-Entkopplungskondensatoren von 100 nF, differentielles Netzteilunterdrückungsverhältnis (PSRR) von 80 dB bei 120 Hz

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
Verstärkung: 1-1000 V/V, Bandbreite: 1 MHz-100 MHz, Eingangsspannung: ±10 V, Versorgungsspannung: ±15 V
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Eingangsspannung über ±12 V verursacht Sättigung, Verstärkungsfehler über 0,1 % des programmierten Werts, thermische Sperrschichttemperatur über 150°C
Sättigung der Operationsverstärkereingangsstufe durch Überspannung, Widerstandsnetzwerkfehlanpassung in R-2R-Leiter über 0,01 % Toleranz, thermisches Durchgehen der Siliziumverbindung bei 150°C
Fertigungskontext
Programmierbarer Verstärker wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
bandwidth:DC bis 10 MHz (variiert mit Verstärkungseinstellung)
gain range:Programmierbar von 1 bis 1000 V/V (typisch)
Betriebstemperatur:-40°C bis +125°C (typischer industrieller Bereich)
power supply:Einzel- oder Doppelnetzteilbetrieb
voltage range:±5V bis ±15V Versorgungsspannung, Eingangsspannung innerhalb der Versorgungsspannungsgrenzen
Montage- und Anwendungskompatibilität
Niederspannungssensorsignale (Thermoelemente, Dehnungsmessstreifen)AudiosignalaufbereitungsschaltungenPräzisionsmesssysteme (medizinisch, industriell)
Nicht geeignet: Hochspannungsnetzüberwachung (>100V) ohne geeignete Isolierung
Auslegungsdaten
  • Eingangssignalspannungsbereich (min/max)
  • Erforderlicher Verstärkungsbereich und Auflösung
  • Bandbreiten- und Anstiegsgeschwindigkeitsanforderungen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Verstärkungsdrift
Ursache: Temperaturbedingte Komponentenparameteränderungen oder Alterung von Widerständen/Operationsverstärkern, die die Verstärkungsgenauigkeit beeinträchtigen
Ausgangssättigung/Verzerrung
Ursache: Überspannungseingang, der den dynamischen Bereich überschreitet, Netzteilinstabilität oder fehlerhafte Verstärkungsumschaltlogik, die eine falsche Verstärkung verursacht
Wartungsindikatoren
  • Unregelmäßige oder nichtlineare Ausgangswerte unter kontrollierten Eingangsbedingungen
  • Hörbares Knacken/Klicken von Schaltrelais (falls elektromechanisch) oder abnormale thermische Erwärmung in der Verstärkerschaltung
Technische Hinweise
  • Regelmäßige Kalibrierung und Temperaturkompensation implementieren, um Verstärkungsdrift entgegenzuwirken, unter Verwendung stabiler Referenzkomponenten
  • Sicherstellen, dass die Eingangssignalaufbereitung mit geeigneten Begrenzungs-/Clamp-Schaltungen erfolgt und stabile, saubere Netzteile beibehalten werden, um Überspannung und Schaltfehler zu verhindern

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
IEC 61000-6-2 (Elektromagnetische Verträglichkeit - Störfestigkeit für industrielle Umgebungen)EN 61326-1 (Elektrische Betriebsmittel für Mess-, Steuer- und Laborzwecke - EMV-Anforderungen)
Fertigungsgenauigkeit
  • Verstärkungsgenauigkeit: +/-0,5 % des Endwerts
  • Offsetspannungsdrift: +/-10 µV/°C
Qualitätsprüfung
  • Verstärkungslinearitätsprüfung über den programmierbaren Bereich
  • Netzteilunterdrückungsverhältnis (PSRR) Messung

Hersteller von Programmierbarer Verstärker

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist der typische Versorgungsspannungsbereich eines PGA?

Der typische Versorgungsspannungsbereich eines PGA beträgt 2,7 bis 5,5 V, wie in den Referenzparametern angegeben. Sie sollten jedoch den genauen Bereich für das spezifische Modell und die Anwendung mit dem Hersteller verifizieren.

Wie wird die Verstärkung eines PGA programmiert?

Die Verstärkung wird digital über Steuersignale programmiert, z. B. über eine serielle Schnittstelle oder Pin-Einstellungen. Gemäß den Referenzparametern kann die Verstärkung in diskreten Schritten im Bereich von 0,5 bis 64 V/V eingestellt werden.

Was sind der Verstärkungsfehler und die Drift eines PGA?

Der Verstärkungsfehler beträgt typisch ±0,05 % bei 25 °C, und die Verstärkungsdrift beträgt ±5 ppm/°C über den Temperaturbereich von -40 bis 125 °C. Dies sind Referenzwerte und sollten für das spezifische Modell bestätigt werden.

Welche Gehäuse sind für PGAs verfügbar?

PGAs sind in QFN- oder MSOP-Gehäusen mit einer Grundfläche von 3 bis 5 mm² erhältlich. Die genauen Gehäuseoptionen und Abmessungen sollten mit dem Hersteller verifiziert werden.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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