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宽带CMOS放大器OPA377介绍

2020-10-10 16:27:43  251 放大器
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特征
•增益带宽乘积:5.5MHz
•低噪声:1kHz时为7.5nV/√Hz
•偏移电压:1mV(最大)
•输入偏置电流:0.2pA
•轨对轨输出
•单位增益稳定
•EMI输入滤波
静态电流:0.76mA/ch
电源电压:2.2V至5.5V
•小包装:SC70、SOT23和MSOP
应用
•光电二极管前置放大
•压电传感器前置放大器
•传感器信号调节
•音响设备
•有源滤波器
说明
OPA377系列运算放大器是宽带CMOS放大器,在0.76mA(典型)的低静态电流下工作时,提供非常低的噪声、低的输入偏置电流和低的偏移电压。
OPA377运算放大器是为低压、单电源应用而优化的。交流和直流性能的卓越组合使其成为广泛应用的理想选择,包括小信号调节、音频和有源滤波器。此外,这些部件具有广泛的供应范围和优良的电源抑制比,使其具有吸引力的应用,直接从电池运行,没有监管。
OPA377有SC70-5、SOT23-5和SO-8软件包。OPA2377和MSOP-2377在Opa438双包装中提供。所有型号均规定在-40°C至+125°C的温度下工作。

典型特征
除非另有说明,否则在TA=+25°C,VS=+5V,RL=10kΩ连接到VS/2,VCM=VS/2,VOUT=VS/2。

申请信息
工作特性
OPA377系列放大器的参数在2.2V到5.5V(±1.1V到±2.75V)之间完全指定。许多规范适用于-40°C至+125°C。典型特性中给出了与工作电压或温度相关的显著变化的参数。
总平面布置指南
为了获得最佳的设备操作性能,需要良好的印刷电路板(PCB)布局实践。低损耗、0.1mF旁路电容器必须连接在每个电源引脚和接地之间,并尽可能靠近设备。单路+V电源适用于单V接地。
基本放大器配置
OPA377家族团结稳定。当输入过驱动时,它不会出现输出相位反转。典型的单电源连接如图21所示。OPA377被配置为一个增益为–10V/V的基本逆变放大器。该单电源连接的输出以共模电压VCM为中心。对于所示电路,此电压为2.5伏,但可能是共模输入电压范围内的任何值。

共模电压范围
OPA377系列的输入共模电压范围超出电源轨100mV。放大器的偏移电压很低,从大约(V-)到(V+)-1V,如图22所示。当共模电压超过(V+)-1V时,偏移电压增加。共模抑制从(V-)到(V+)-1.3V。

输入和ESD保护
OPA377系列在所有引脚上都集成了内部静电放电(ESD)保护电路。对于输入和输出引脚,这种保护主要由连接在输入和电源引脚之间的电流控制二极管组成。这些ESD保护二极管还提供电路内、输入过驱动保护,只要电流限制在绝对最大值10mA评级。图23显示了如何将串联输入电阻器添加到驱动输入以限制输入电流。这个附加电阻会在放大器输入端产生热噪声,在对噪声敏感的应用中,其值应保持在最小值。

电磁干扰敏感性和输入滤波
运算放大器对电磁干扰(EMI)的敏感性各不相同。如果传导EMI进入运算放大器,则在EMI存在时,在放大器输出处观察到的直流偏移可能会偏离标称值。这种偏移是与内部半导体结相关的信号整流的结果。虽然所有的放大器引脚功能都会受到电磁干扰的影响,但输入引脚可能是最容易受到影响的。OPA377运算放大器系列集成了一个内部输入低通滤波器,可降低放大器对EMI的响应。输入滤波器提供共模和差模滤波。该滤波器的截止频率约为75MHz(–3dB),每十年衰减20dB。
容性负载与稳定性
OPA377系列放大器可用于需要驱动电容性负载的应用场合。与所有运算放大器一样,可能会有OPAx377变得不稳定,导致振荡的具体情况。在确定一个放大器是否能稳定工作时,需要考虑的因素包括:特定的运放电路配置、布局、增益和输出负载。单位增益(+1V/V)缓冲结构中的运算放大器驱动电容性负载比在较高噪声增益下工作的放大器表现出更大的不稳定趋势。电容性负载与运算放大器输出电阻一起,在反馈回路中产生一个极点,降低相位利润率随着容性负载的增加,相位裕度的退化也增加。
在单位增益配置的OPAx377可以直接驱动高达250pF的纯电容负荷。增加增益增强了放大器驱动更大电容性负载的能力;参见典型特征曲线,小信号过冲与电容性负载。在单位增益配置中,电容性负载驱动可以通过插入一个小的(10Ω到20Ω)电阻器RS与输出串联来改进,如图24所示。这种电阻器在保持纯电容性负载的直流性能的同时显著降低了振铃。然而,如果电阻负载与电容负载并联,则会产生分压器,在输出端引入增益误差,并略微减小输出摆幅。引入的误差与比值RS/RL成正比,在低输出电流水平下通常可以忽略不计。

有源滤波
OPA377系列非常适合于要求宽带宽、快速转换率、低噪声、单电源操作的滤波器应用放大器。图25显示50kHz,二阶,低通过滤器所选组件可提供最大平坦的巴特沃斯响应。在截止频率之外,滚降为–40dB/dec。Butterworth响应非常适合需要可预测增益特性的应用,例如在模数转换器(ADC)之前使用的抗混叠滤波器。

驱动模数转换器
OPA377系列的低噪声和宽增益带宽使其成为ADC.图26说明了OPA377驱动Ads8327,16位,250kSPS转换器。放大器连接为单位增益,无转换缓冲器。


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