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OPAx132高速FET输入运算放大器

2020-9-22 16:36:06  78 运算放大器
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特点
•FET输入:IB=50 pA最大值
•宽带:8 MHz
•高转换率:20 V/μs
•低噪声:8nV/√Hz(1 kHz)
•低失真:0.00008%)
•高开环增益:130 dB(600Ω负载)
•宽电源范围:±2.5至±18V
•低偏移电压:最大500μV
•单、双和四个版本
应用

•SAR ADC驱动程序
•参考电压缓冲器
•跨阻抗放大
•光电二极管放大器
•有源滤波器
•集成商
说明
OPAx132系列FET输入运算放大器提供高速和卓越的直流性能。高转换率和宽带宽的结合提供了快速的稳定时间。单、双和四个版本具有相同的规格,以实现最大的设计灵活性。高性能等级可在单和双版本。它们都是通用、音频数据采集通信应用的理想选择,尤其是在遇到高源阻抗的场合。
OPAx132运算放大器易于使用,并且不存在常见FET输入运算放大器中常见的相位反转和过载问题。输入共源共栅电路提供优良的共模抑制,并在其宽输入电压范围内保持低输入偏置电流。OPAx132系列运算放大器单位增益稳定,在广泛的负载条件下,包括高负载电容,提供优良的动态性能。双路和四路版本的特点是完全独立的电路,以降低串扰和自由的互动,即使是在超速或超载。
单和双版本有8针DIP和SO-8表面安装封装。Quad有14针DIP和SO-14表面安装封装。所有规定均适用于-40°C至85°C的操作。
设备信息

(1)、有关所有可用的软件包,请参阅数据表末尾的订购附录。

典型特征
TA=25°C时,VS=±15 V,RL=2 kΩ,除非另有说明。

详细说明
概述
OPAx132系列FET输入运算放大器提供高速和卓越的直流性能。高转换率和宽带宽的结合提供了快速的稳定时间。单、双和四个版本具有相同的规格,以实现最大的设计灵活性。高性能等级可在单和双版本。它们都是通用、音频、数据采集和通信应用的理想选择,尤其是在遇到高源阻抗的场合。
功能框图


特性描述
OPAx132系列JFET运算放大器结合了低噪声、宽带宽、高精度和低输入偏置电流,使其成为高源阻抗应用的理想选择。OPAx132是单位增益稳定的,具有高转换率(±20V/μs)和宽带宽(8MHz)。
设备功能模式

OPAx132具有单一功能模式,当电源电压大于5V(±2.5V)时,OPAx132可以工作。OPAx132的最大电源电压为36 V(±18 V)。
应用与实施
注意:以下应用章节中的信息不是ti组件规范的一部分,TI不保证其准确性或完整性。TI的客户负责确定组件的适用性。客户应验证和测试其设计实现,以确认系统功能。
申请信息

OPAx132系列运算放大器单位增益稳定,适用于广泛的通用应用。电源插脚应绕过10纳伏或更大的陶瓷电容器。
OPAx132系列运算放大器不受与FET运算放大器常见的意外输出相位反转的影响。当输入共模电压超过输入共模电压范围时,许多FET输入运算放大器的输出相位发生反转。这可能发生在电压跟随电路中,导致控制回路应用中的严重问题。OPAx132系列运算放大器没有这种不良行为。所有的电路都是完全独立的在双和四版本,确保正常的行为时,一个放大器在一个封装是过度驱动或短路。
工作电压

OPAx132系列运算放大器的工作电源范围为±2.5 V至±18 V,具有优异的性能。虽然规格是用±15 V电源进行生产测试的,但在整个工作电压范围内,大多数性能保持不变。典型特性部分显示了随工作电压显著变化的参数。
偏置电压微调

OPAx132系列放大器的偏置电压是激光微调的,通常不需要用户调整。OPAx132放大器(单运算放大器版本)在针脚1和8上提供偏移电压微调连接。如图18所示,可以通过连接电位计来调整偏移电压。此调整仅用于使运算放大器的偏移归零,而不是调整系统偏移或信号源产生的偏移。零位偏移会降低运算放大器的偏移电压漂移特性。虽然无法预测漂移的确切变化,但影响通常很小。

输入偏置电流
OPAx132系列的FET输入提供非常低的输入偏置电流,在大多数应用中造成的误差可以忽略不计。对于低输入偏置电流至关重要的应用场合,结温升应最小化。FET输入运算放大器的输入偏置电流随温度的升高而增加,如图5所示。
OPAx132系列可在较低的电源电压下运行,以将功耗和温升降至最低。使用±3V电源可将功耗降低到±15V时的五分之一。
双通道和四通道的总功耗比单通道高,导致结温更高。因此,一个预热的四元组将有更高的输入偏置电流比一个预热单。此外,由于θJA较大,SOIC在相同环境温度下的结温通常高于DIP。
印刷电路板布局也有助于最大限度地降低结温升。通过将设备焊接到电路板上,而不是使用插座,可以将温升降到最低。宽大的铜痕迹还可以作为一个额外的散热片来帮助散热。
输入级共源共栅电路确保输入偏置电流在OPAx132系列的整个输入共模范围内保持不变。见图6。
典型应用
OPAx132系列具有出色的直流精度和交流性能。这些设备运行高达36伏的电源轨,并提供超低的输入偏置电流和输入偏置电流噪声,以及8兆赫的带宽和高容性负载驱动。这些特点使OPAx132成为一个健壮的,高性能的运算放大器,适用于高电源阻抗的高压工业应用。

设计要求
为此应用程序使用以下参数:
•增益=5 V/V
•低通截止频率=30 kHz
•-40 db/dec滤波器响应
•在增益与频率响应中保持小于3 dB的增益峰值
详细设计程序
WEBENCH®Filter Designer是一个简单、功能强大、易于使用的有源滤波器设计程序。WEBENCH过滤器设计器允许您使用TI供应商合作伙伴的TI运算放大器和无源元件来创建优化的滤波器设计。
WEBENCH®Filter Designer是WEBENCH®Design Center提供的基于web的工具,它允许您在几分钟内设计、优化和模拟完整的多级有源滤波器解决方案。
应用曲线

电源建议
OPAx132规定在5 V至36 V(±2.5 V至±18 V)范围内工作;许多规范适用于-40°C至85°C。在典型特性中,可显示与工作电压或温度相关的显著变化的参数。
注意安全
大于36 V的电源电压会永久损坏设备;请参阅绝对最大额定值。
将10 nF旁路电容器放在电源引脚附近,以减少噪声或高阻抗电源的合误差。有关旁路电容器放置的详细信息,请参阅布局指南。
布局
布局指南
为获得设备的最佳操作性能,请使用良好的PCB布局实践,包括:
•噪声可以通过整个电路的电源引脚和运算放大器本身传播到模拟电路中。旁路电容器用于通过提供模拟电路局部的低阻抗电源来降低耦合噪声。
–将低ESR、10 nF陶瓷旁路电容器连接在每个电源引脚和接地之间,并尽可能靠近设备。从V+到地的单旁路电容器适用于单电源应用。
•电路模拟和数字部分的单独接地是最简单和最有效的噪声抑制方法之一。多层印刷电路板上的一层或多层通常用于接地层。接地板有助于分配热量并减少电磁干扰噪音。确保在物理上分离数字和模拟接地,注意接地电流的流动。有关更多详细信息,请参阅电路板布局技术,SLOA089。
•为了减少寄生耦合,输入轨迹应尽可能远离电源或输出轨迹。如果这些记录道不能保持分离,则垂直穿过敏感记录道要比与噪声记录道平行要好得多。
•将外部组件尽可能靠近设备。如布局示例所示,保持RF和RG靠近逆变输入,可以使寄生电容最小化。
•输入记录道的长度应尽可能短。始终记住,输入轨迹是电路中最敏感的部分。
•考虑在关键线路周围设置一个驱动的低阻抗保护环。保护环可以显著降低附近不同电位的漏电电流。
•建议在板组装后清洁PCB,以获得最佳性能。
•任何精密集成电路都可能因水分进入塑料包装而发生性能变化。在任何水性PCB清洁过程之后,建议烘烤PCB组件,以去除清洁过程中引入设备包装的水分。在大多数情况下,在85°C的低温清洁后烘烤30分钟就足够了。
布局示例


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