特征

•低噪聲：1 kHz時為7.5 nV/√Hz

•0.1 Hz至10 Hz噪聲：0.8μVPP

•靜態電流：760μA（典型）

•低偏移電壓：5μV（典型值）

•增益帶寬產品：5.5 MHz

•軌對軌輸入和輸出

•單電源操作

•電源電壓：2.2 V至5.5 V

•節省空間的套餐：

–SC70、SOT-23、DSBGA、VSSOP、TSSOP

應用

•ADC緩沖器

•音頻設備

•醫療器械

•手持測試設備

•有源濾波

•傳感器信號調節

說明

OPA376系列代表了帶有e-trim的新一代低噪聲運算放大器™，提供卓越的直流精度和交流性能。軌道環行輸入和輸出、低偏移（最大25μV）、低噪聲（7.5 nV/√Hz）、950μA（最大）靜態電流和5.5 MHz帶寬使該部件非常適合各種精密和便攜式應用。此外，該設備具有相當廣泛的電源范圍和出色的電源抑制比，使其具有吸引力的應用，直接從電池運行，沒有監管。

OPA376（單一版本）有微型SC70-5、SOT-23-5和SOIC-8封裝。OPA2376（雙）采用DSBGA-8、VSSOP-8和SOIC-8封裝。OPA4376（quad）采用TSSOP-14封裝。所有型號均規定在-40°C至+125°C的溫度下工作。

設備信息

（1）、有關所有可用的軟件包，請參閱數據表末尾的軟件包選項附錄。

輸入噪聲電壓譜密度

偏置電壓生產分配

典型特征

除非另有說明，否則在TA=25°C，VS=5 V，RL=10 kΩ連接到VS/2，VCM=VS/2，VOUT=VS/2。

詳細說明

概述

OPA376系列屬于新一代低噪聲運算放大器，具有e-trim功能，為客戶提供出色的直流精度和交流性能。低噪音，軌對軌輸入和輸出，低偏移，低靜態電流，使這些設備成為各種精密和便攜式應用的理想選擇。此外，該設備具有廣泛的電源范圍和出色的電源抑制比，使其適合于無需調節的電池供電應用。

功能框圖

功能描述

OPAx376系列精密放大器提供出色的直流性能和出色的交流性能。OPAx376通過單電源工作，能夠驅動大容量電容負載，具有寬輸入共模電壓范圍，非常適合驅動SAR ADC以及24位和更高分辨率轉換器的輸入。包括內部ESD保護，OPAx376系列提供多種工業標準封裝，包括用于需要節省空間的應用的晶片級封裝。

工作電壓

OPA376系列放大器在2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）的電源范圍內工作。許多規范適用于-40°C至+125°C之間。在典型特征.

輸入偏移電壓和輸入偏移電壓漂移

OPAx376系列運算放大器采用TI公司的e-trim技術制造。每一個放大器都在生產中進行調整，從而最大限度地減少與輸入偏移電壓和輸入偏移電壓漂移相關的誤差。e-trim技術是TI公司在晶圓探測或最終測試期間微調內部器件參數的專有方法。

容性負載與穩定性

OPA376系列放大器可用于需要驅動電容性負載的應用場合。與所有運算放大器一樣，可能會有OPAx376變得不穩定，導致振蕩的具體情況。在確定一個放大器是否能穩定工作時，需要考慮的因素包括：特定的運放電路配置、布局、增益和輸出負載。在單位增益（+1-V/V）緩沖配置和驅動電容性負載的運算放大器表現出比在更高噪聲增益下工作的放大器更不穩定的趨勢。電容性負載與運算放大器輸出電阻一起，在反饋回路中產生一個極點，降低相位裕度。隨著容性負載的增加，相位裕度的退化也隨之增加。

在單位增益配置的OPAx376可以直接驅動高達250pF的純電容負載。增加增益可以增強放大器驅動更大電容性負載的能力；參見典型特征圖16。在單位增益配置中，電容性負載驅動可以通過在輸出端串聯一個小的（10Ω到20Ω）電阻器RS來改善，如圖22所示。這種電阻器在保持純電容性負載的直流性能的同時顯著降低了振鈴。然而，如果電阻負載與電容負載并聯，則會產生分壓器，在輸出端引入增益誤差，并略微減小輸出擺幅。引入的誤差與比值RS/RL成正比，在低輸出電流水平下通常可以忽略不計。

共模電壓范圍

OPA376系列的輸入共模電壓范圍超出電源軌100毫伏。放大器的偏移電壓非常低，從大約（V-）到（V+）-1V，如圖23所示。當共模電壓超過（V+）-1 V時，偏移電壓增加。共模抑制從（V-）到（V+）-1.3 V。

輸入和ESD保護

OPA376系列在所有引腳上集成了內部靜電放電（ESD）保護電路。對于輸入和輸出引腳，這種保護主要由連接在輸入和電源引腳之間的電流控制二極管組成。這些ESD保護二極管還提供電路內輸入過驅動保護，只要電流限制在10毫安，如絕對最大額定值所述。圖24顯示了如何在驅動輸入端添加一個串聯輸入電阻來限制輸入電流。增加的電阻在放大器輸入端產生熱噪聲，在對噪聲敏感的應用中，其值應保持在最小值。

設備功能模式

OPAx376具有單一功能模式，當電源電壓大于2.2 V（±1.1 V）時，它可以工作。OPAx376的最大電源電壓為5.5 V（±2.75 V）。

應用與實施

注意

以下應用章節中的信息不是TI組件規范的一部分，TI不保證其準確性或完整性。TI的客戶負責確定組件的適用性。客戶應驗證和測試其設計實現，以確認系統功能。

申請信息

OPA376系列運算放大器是使用e-trim技術制造的，這是一種專利技術，在制造的最后步驟中可以調整偏移電壓。這種技術可以補償成型過程中可能發生的性能變化。通過e-trim，OPA376系列可提供出色的偏置電壓（典型值為5μV）。此外，該放大器具有快速轉換率，低漂移，低噪聲，以及優良的PSRR和AOL。這些5.5兆赫CMOS運算放大器在760μA（典型）靜態電流下工作。

基本放大器配置

OPA376家族團結穩定。當輸入過驅動時，它不會出現輸出相位反轉。典型的單電源連接如圖25所示。OPA376被配置為一個增益為–10 V/V的基本逆變放大器。該單電源連接的輸出以共模電壓VCM為中心。對于所示電路，此電壓為2.5 V，但可能是共模輸入電壓范圍內的任何值。

有源濾波

OPA376系列非常適合于要求寬帶寬、快速轉換率、低噪聲、單電源運算放大器的濾波器應用。圖26顯示了一個50 kHz，二階，低通濾波器。所選組件可提供最大平坦的巴特沃斯響應。在截止頻率之外，衰減為-40 dB/decade。巴特沃斯響應非常適合于需要可預測增益特性的應用，例如在模數轉換器（ADC）之前使用的抗混疊濾波器。

驅動模數轉換器

OPA376系列的低噪聲和寬增益帶寬使其成為adc的理想驅動器。圖27顯示了OPA376驅動一個16位250 kSPS轉換器ADS8327。放大器被連接成一個單元增益、非反相緩沖器。

（1）、建議值；可能需要根據具體應用進行調整。

幻影供電話筒

圖28所示的電路描述了遠程麥克風放大器如何由信號電纜輸出側的幻象源供電。該電纜提供雙重功能，同時傳輸麥克風放大器級的差分輸出信號和直流電源。

OPA2376用作差分輸出放大器的單端輸入，增益為6分貝。兩個運算放大器的共模偏置由駐極體傳聲器元件上產生的直流電壓提供。電纜輸出側的6.8-kΩ系列電阻器和電纜輸入側的4.7-kΩ電阻器和齊納二極管將48-V幻象電源降低至5.1 V。交流耦合阻斷了電纜兩端的不同直流電壓水平。

INA163儀器放大器提供差分輸入并從電纜接收平衡音頻信號。通過選擇RG值，可以將INA163增益設置為0分貝到80分貝。INA163電路是混合控制臺中使用的典型輸入電路。

典型應用

低通濾波器通常用于信號處理應用，以減少噪聲和防止混疊。OPA376是構建高速、高精度有源濾波器的理想選擇。圖30顯示了信號處理應用中常見的二階低通濾波器。

設計要求

在本設計示例中使用以下參數：

•增益=5 V/V（反轉增益）

•低通截止頻率=25 kHz

•二階切比雪夫濾波器響應，通帶內增益峰值為3-dB

詳細設計程序

低通網絡函數的無限增益多重反饋電路如圖30所示。使用方程式1計算電壓傳遞函數。

這個電路產生信號反轉。對于該電路，直流增益和低通截止頻率由方程式2計算：

軟件工具可以方便地簡化濾波器的設計。WEBENCH®Filter Designer是一個簡單、功能強大、易于使用的有源濾波器設計程序。WEBENCH過濾器設計器允許您使用TI供應商合作伙伴的TI運算放大器和無源元件來創建優化的濾波器設計。

WEBENCH®Filter Designer是WEBENCH®Design Center提供的基于web的工具，它允許您在幾分鐘內設計、優化和模擬完整的多級有源濾波器解決方案。

應用曲線

電源建議

OPAx376的工作電壓為2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）；許多規范適用于-40°C至+125°C。典型特性中給出了與工作電壓或溫度相關的顯著變化的參數。

布局

布局指南

為獲得設備的最佳操作性能，請使用良好的PCB布局實踐，包括：

•噪聲可以通過整個電路的電源引腳和運算放大器本身傳播到模擬電路中。旁路電容器可以通過提供模擬電路局部的低阻抗電源來降低耦合噪聲。

–將低ESR、0.1-μF陶瓷旁路電容器連接在每個電源引腳和接地之間，并盡可能靠近設備。從V+到地的單旁路電容器適用于單電源應用。

•電路模擬和數字部分的單獨接地是最簡單和最有效的噪聲抑制方法之一。多層印刷電路板上的一層或多層通常用于接地層。接地板有助于散熱，減少電磁干擾噪音。物理隔離數字和模擬接地，注意地電流的流動。有關更多詳細信息，請參閱電路板布局技術，SLOA089。

•為了減少寄生耦合，輸入軌跡應盡可能遠離電源或輸出軌跡。如果這些記錄道不能分開，垂直穿過敏感記錄道要比與有噪聲的記錄道平行要好。

•將外部組件盡可能靠近設備。如圖32所示，保持RF和RG接近逆變輸入可以最大限度地減小寄生電容。

•輸入記錄道的長度應盡可能短。輸入軌跡是電路中最敏感的部分。

•考慮在關鍵線路周圍設置一個驅動的低阻抗保護環。保護環可以顯著降低附近不同電位的漏電電流。

•清潔電路板組裝后的PCB，以獲得最佳性能。

•任何精密集成電路都可能因水分進入塑料包裝而發生性能變化。在任何水性PCB清潔過程之后，烘烤PCB組件以去除清潔過程中引入設備包裝的水分。大多數情況下，在85°C下低溫后清潔烘烤30分鐘就足夠了。

光敏性

雖然OPA2376YZD封裝有一個保護性的背面涂層，可以減少在模具上的曝光量，除非完全屏蔽，否則環境光可以到達器件的活動區域。封裝的輸入偏置電流是在沒有光線的情況下規定的。根據給定應用中的曝光量，應預計偏置電流的增加和偏置電壓的可能增加。由于光輸出隨時間變化，熒光燈可能會產生噪音或嗡嗡聲。最佳布局實踐包括終端產品包裝，在操作過程中為可能的光源提供屏蔽。

布局示例

機械、包裝和可訂購信息

以下頁面包括機械、包裝和可訂購信息。此信息是指定設備可用的最新數據。本數據如有變更，恕不另行通知，也不作修改。有關本數據表基于瀏覽器的版本，請參閱左側導航。

OPAx376的工作電壓為2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）；許多規范適用于-40°C至+125°C。典型特性中給出了與工作電壓或溫度相關的顯著變化的參數。

OPA2376YZD是一種無鉛（Pb）級、模具級、模具尺寸的球柵陣列（DSBGA）封裝。與塑料包裝中的設備不同，這些設備沒有模塑化合物、引線框架、引線鍵或引線。使用標準的表面貼裝組裝程序，DSBGA可以安裝到印刷電路板（PCB）上，而不需要額外的填充。圖33和圖34詳細說明了引線和包裝標記。見應用說明SBVA017，NanoStar™ 和納米級的™ 關于300μm焊料封裝的詳細設計信息。

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