特征

寬帶：15 MHz

低偏移電壓：最大325μV

低噪聲：9.5 nV/√Hz@1 kHz

單電源操作：2.7 V至12 V

軌間輸出擺動(dòng)

低TCVOS:1μV/°C典型值

高轉(zhuǎn)換率：13 V/μs

無(wú)相位反轉(zhuǎn)

單位增益穩(wěn)定

應(yīng)用

便攜式儀器

采樣ADC放大器

無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路

直接接入安排

辦公自動(dòng)化

一般說(shuō)明

OP162（單）、OP262（雙）和OP462（四）軌對(duì)軌15 MHz放大器具有新設(shè)計(jì)所需的額外速度，具有精度和低功耗運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。由于其極低的偏移電壓45μV（典型值）和低噪聲，它們非常適合精密濾波器應(yīng)用和儀器儀表。500μA的低電源電流（典型值）對(duì)于便攜式或密集型設(shè)計(jì)至關(guān)重要。此外，與標(biāo)準(zhǔn)視頻放大器相比，軌對(duì)軌輸出擺動(dòng)提供了更大的動(dòng)態(tài)范圍和控制。

這些產(chǎn)品從低至2.7V的單電源到±6V的雙電源工作。快速的穩(wěn)定時(shí)間和寬的輸出波動(dòng)建議它們作為A/D采樣緩沖器轉(zhuǎn)換器許多音頻和顯示應(yīng)用需要30毫安的輸出驅(qū)動(dòng)器（接收器和源）；在有限的持續(xù)時(shí)間內(nèi)可以提供更多的輸出電流。OPx62系列在擴(kuò)展的工業(yè)溫度范圍（–40°C至+125°C）范圍內(nèi)指定。單OP162放大器有8線SOIC、MSOP和TSSOP封裝。雙OP262放大器有8線SOIC和TSSOP封裝。四路OP462放大器有14線，窄體SOIC和TSSOP封裝。

引腳配置

典型性能特征

應(yīng)用

功能描述

OPx62系列是使用模擬器件的高速互補(bǔ)雙極工藝（也稱為XFCB）制造的。這種工藝溝隔離每個(gè)晶體管，以降低寄生電容，以實(shí)現(xiàn)高速性能。在不犧牲模擬器件互補(bǔ)雙極工藝的優(yōu)良晶體管匹配和整體直流性能特性的情況下，實(shí)現(xiàn)了這種高速過(guò)程。這使得OPx62系列成為一個(gè)非常快速和精確的低電壓運(yùn)算放大器的絕佳選擇。

圖33顯示了OP162的簡(jiǎn)化等效示意圖。在設(shè)備的輸入端使用PNP差分對(duì)。發(fā)射極的交叉連接降低了輸入級(jí)的跨導(dǎo)，提高了器件的轉(zhuǎn)換速率。通過(guò)交叉連接發(fā)射極來(lái)降低跨導(dǎo)還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，它提供了比使用發(fā)射極退化電阻器時(shí)更低的噪聲因子。輸入級(jí)可以在基極電壓一直被帶到負(fù)電源上時(shí)工作，或者在正電源的1V范圍內(nèi)工作。

輸出級(jí)使用兩個(gè)共用發(fā)射極配置的互補(bǔ)晶體管。這使得裝置的輸出在負(fù)載電流小于1毫安的情況下擺動(dòng)至任一供電軌的50毫伏以內(nèi)。隨著負(fù)載電流的增加，輸出的最大電壓擺幅減小。這是由于集電極到發(fā)射極飽和電壓的輸出晶體管增加。輸出級(jí)的增益以及放大器的開(kāi)環(huán)增益取決于連接在輸出端的負(fù)載電阻。由于主極頻率與開(kāi)環(huán)增益成反比，因此器件的單位增益帶寬不受負(fù)載電阻的影響。在軌對(duì)軌輸出設(shè)備中，這是典型的情況。

偏移量調(diào)整

因?yàn)镺P162/OP262/OP462具有異常低的典型偏移電壓，所以可能不需要調(diào)整到正確的偏移電壓。然而，OP162有引線連接零位電阻器。圖34顯示了如何通過(guò)在針腳1和針腳8之間連接電位計(jì)并將雨刮器連接到VCC來(lái)調(diào)整OP162偏移電壓。重要的是要避免意外地將雨刮器連接到VEE，因?yàn)檫@會(huì)損壞設(shè)備。電位計(jì)的建議值為20 kΩ。

軌對(duì)軌輸出

OP162/OP262/OP462的輸出電壓范圍很廣，在負(fù)載電流為5毫安的情況下，每個(gè)供電軌的輸出電壓范圍都在60毫伏以內(nèi)。降低負(fù)載電流可以使輸出電壓范圍更接近電源軌。共模輸入范圍從接地?cái)U(kuò)展到正極電源的1V范圍內(nèi)。當(dāng)需要軌對(duì)軌輸出擺動(dòng)時(shí)，建議有一些最小的增益量。所需的最小增益基于電源電壓，可以找到：

其中VS是正電源電壓。單電源電壓為5V時(shí)，實(shí)現(xiàn)軌對(duì)軌輸出的最小增益應(yīng)為1.25。

輸出短路保護(hù)

為了實(shí)現(xiàn)寬帶寬和高轉(zhuǎn)換率，OP162/OP262/OP462的輸出不受短路保護(hù)。將輸出直接短路到地面或供電軌可能會(huì)損壞設(shè)備。典型的最大安全輸出電流為±30毫安。應(yīng)采取措施確保設(shè)備的輸出不會(huì)被迫源或匯大于30毫安。

在需要一些輸出電流保護(hù)，但不以降低輸出電壓凈空為代價(jià)的應(yīng)用中，可以使用與輸出串聯(lián)的低值電阻器。如圖35所示。電阻器連接在放大器的反饋回路中，因此，如果VOUT對(duì)地短路，并且VIN擺動(dòng)到5 V，輸出電流將不超過(guò)30 mA。對(duì)于單5 V電源應(yīng)用，建議不要使用小于169Ω的電阻器。

輸入過(guò)壓保護(hù)

輸入電壓應(yīng)限制在±6 V，否則會(huì)損壞設(shè)備。放置在設(shè)備輸入級(jí)的靜電保護(hù)二極管有助于保護(hù)放大器不受靜電放電的影響。二極管連接在每個(gè)輸入之間以及從每個(gè)輸入到兩個(gè)電源引腳，如圖33中的簡(jiǎn)化等效電路所示。如果輸入電壓超過(guò)電源電壓0.6 V以上，或差動(dòng)輸入電壓大于0.6 V，則這些二極管通電，導(dǎo)致過(guò)壓損壞。

輸入電流應(yīng)限制在5毫安以下，以防止器件退化或損壞，方法是將一個(gè)與輸入串聯(lián)的外部電阻器置于過(guò)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)之下。電阻的大小可以用最大輸入電壓除以5毫安來(lái)計(jì)算。例如，如果差分輸入電壓可以達(dá)到5 V，則外部電阻應(yīng)為5 V/5 mA=1 kΩ。在實(shí)踐中，該電阻應(yīng)與兩個(gè)輸入串聯(lián)，以平衡由輸入偏置電流產(chǎn)生的任何偏移電壓。

輸出相位反轉(zhuǎn)

只要輸入電壓限制在±6 V，OP162/OP262/OP462就不會(huì)發(fā)生相位反轉(zhuǎn)。圖30顯示了輸入電壓驅(qū)動(dòng)超過(guò)電源電壓的設(shè)備的輸出。雖然裝置的輸出不改變相位，但由于輸入過(guò)電壓而產(chǎn)生的大電流可能會(huì)導(dǎo)致裝置損壞。在輸入電壓可能超過(guò)電源電壓的應(yīng)用中，應(yīng)使用上一節(jié)所述的過(guò)電壓保護(hù)。

功率損耗

OP162/OP262/OP462可安全耗散的最大功率受到相關(guān)結(jié)溫升高的限制。最高安全結(jié)溫為150℃；超過(guò)此限值時(shí)，器件性能會(huì)受到影響。如果只是暫時(shí)超過(guò)該最大值，一旦模具溫度降低，電路將恢復(fù)正常工作。將設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于“過(guò)熱”狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備永久損壞。

要計(jì)算OPx62的內(nèi)部結(jié)溫度，請(qǐng)使用以下公式

其中：

TJ是OPx62結(jié)溫。PDISS是OPx62的功耗。

θJA是OPx62封裝的熱阻，結(jié)到環(huán)境溫度。

TA是電路的環(huán)境溫度。

裝置消耗的功率可計(jì)算為：

其中：

ILOAD是OPx62輸出負(fù)載電流。

VS是OPx62電源電壓。

VOUT是OPx62的輸出電壓。

圖36和圖37提供了一種方便的方法來(lái)確定設(shè)備是否過(guò)熱。根據(jù)封裝類型和封裝周圍的環(huán)境溫度，可以圖形化地找到最大的安全功耗。通過(guò)使用前面的公式，很容易看出PDISS是否超過(guò)了設(shè)備的功率降額曲線。為確保正確操作，必須遵守圖36和圖37所示的推薦降額曲線。

未使用的放大器

建議將雙或四個(gè)封裝中未使用的放大器配置為單位增益跟隨器，并將1 kΩ反饋電阻從逆變輸入連接到輸出，非反轉(zhuǎn)輸入連接到接地層。

通電穩(wěn)定時(shí)間

在某些通電敏感的應(yīng)用中，運(yùn)放輸出在電源電壓傳輸后穩(wěn)定所需的時(shí)間是一個(gè)重要的考慮因素。例如，在A/D轉(zhuǎn)換器中，通電后直到產(chǎn)生有效數(shù)據(jù)的時(shí)間非常重要。

OPx62系列在通電后有很快的穩(wěn)定時(shí)間。圖38顯示了單電源電壓VS=+5 V時(shí)的OP462輸出穩(wěn)定時(shí)間。圖39中的測(cè)試電路用于查找設(shè)備的通電穩(wěn)定時(shí)間。

電容負(fù)載驅(qū)動(dòng)

OP162/OP262/OP462是高速、非常精確的設(shè)備，在其輸出端能夠承受一些電容性負(fù)載。隨著負(fù)載電容的增加，OPx62器件的單位增益帶寬減小。這也會(huì)導(dǎo)致輸出的超調(diào)量和穩(wěn)定時(shí)間增加。圖41顯示了一個(gè)例子，該裝置配置為單位增益，并驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的10 kΩ電阻器和300 pF電容器。

通過(guò)將一個(gè)串聯(lián)的R-C網(wǎng)絡(luò)（通常稱為“緩沖”網(wǎng)絡(luò)）從設(shè)備的輸出端連接到地面，可以消除這種振鈴并顯著降低超調(diào)量。圖40顯示了如何設(shè)置緩沖網(wǎng)絡(luò)，圖42顯示了添加網(wǎng)絡(luò)后輸出響應(yīng)的改進(jìn)。

該網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載電容器CL并聯(lián)運(yùn)行，并對(duì)增加的相位滯后進(jìn)行補(bǔ)償。網(wǎng)絡(luò)電阻和電容的實(shí)際值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的，以最小化過(guò)沖和最大化單位增益帶寬。表6顯示了一些大型負(fù)載電容器的緩沖網(wǎng)絡(luò)示例。

較高的負(fù)載電容會(huì)降低器件的單位增益帶寬。圖43顯示了單位增益帶寬與電容性裝載。緩沖網(wǎng)絡(luò)不提供任何帶寬的增加，但它大大減少了振鈴和超調(diào)，如圖41和圖42之間所示。

總諧波失真和串?dāng)_

OPx62設(shè)備系列提供低總諧波失真，使其成為音頻應(yīng)用的最佳選擇。圖44顯示了OP462在0.001%時(shí)的THD加噪聲圖。

圖45顯示了OP462中兩個(gè)放大器之間的最壞情況串?dāng)_。在測(cè)量相鄰放大器的輸出時(shí)，向一個(gè)放大器施加1v rms信號(hào)。兩個(gè)放大器配置為單位增益，并提供±2.5V。

PCB布局注意事項(xiàng)

由于OP162/OP262/OP462可以在高頻下提供增益，因此建議仔細(xì)注意電路板布局和元件選擇。與任何高速應(yīng)用一樣，良好的接地平面對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳性能至關(guān)重要。通過(guò)提供低阻抗參考點(diǎn)，這可以顯著降低接地回路和I×R損耗的不良影響。最好的結(jié)果是用一層指定給地平面的多層板設(shè)計(jì)。

使用片式電容器進(jìn)行電源旁路，電容器的一端連接到接地層，另一端連接到每個(gè)電源引腳1/8英寸范圍內(nèi)。額外的大型鉭電解電容器（4.7μF至10μF）應(yīng)并聯(lián)連接。這個(gè)電容器在設(shè)備的輸出端為快速、大的信號(hào)變化提供電流；因此，它不需要放在離電源管腳很近的地方。

應(yīng)用電路

單電源立體聲耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器

圖46顯示了一個(gè)立體聲耳機(jī)輸出放大器，可以從一個(gè)5伏的電源。用兩個(gè)100 kΩ電阻器將電源電壓除以，得出參考電壓。10μF電容器可防止電源噪聲污染音頻信號(hào)，并為音量控制電位計(jì)建立交流接地。

音頻信號(hào)通過(guò)10μF電容器交流耦合到每個(gè)非轉(zhuǎn)換輸入端。放大器的增益由反饋電阻控制，為（R2/R1）+1。在本例中，增益為6。通過(guò)移除R1，放大器將具有單位增益。為了短路保護(hù)裝置的輸出，在反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端放置一個(gè)169Ω電阻器。這可以防止耳機(jī)輸出短路時(shí)對(duì)設(shè)備造成任何損壞。輸出端使用270μF電容器將放大器與耳機(jī)耦合。由于耳機(jī)的低阻抗，其范圍為32Ω到600Ω或更高，因此該值遠(yuǎn)大于用于輸入的值。

儀表放大器

OP162/OP262/OP462由于其高速、低偏移電壓和低噪聲特性，可用于各種高速應(yīng)用，包括精密儀表放大器。圖47顯示了這樣一個(gè)應(yīng)用程序的示例。

電路的微分增益由RG決定，其中

RG電阻值以kΩ為單位。移除RG將電路增益設(shè)為1。

第四個(gè)運(yùn)算放大器OP462-D是可選的，用于通過(guò)減少放大器的任何輸入電容來(lái)提高CMRR。通過(guò)屏蔽輸入信號(hào)引線并用共模電壓驅(qū)動(dòng)屏蔽，在共模電壓下消除輸入電容。該電壓由OP462-A和OP462-B輸出的中點(diǎn)通過(guò)使用兩個(gè)10kΩ電阻器和OP462-D作為單位增益緩沖器而得出。

對(duì)于2 kΩ電阻器，使用1%或更好的公差元件是很重要的，因?yàn)楣材Ｒ种迫Q于它們的準(zhǔn)確比率。一個(gè)電位計(jì)也應(yīng)該與OP462-C非轉(zhuǎn)換輸入電阻串聯(lián)接地，以優(yōu)化共模抑制。

實(shí)施圖47中的電路以測(cè)試其穩(wěn)定時(shí)間。儀表放大器由−5 V供電，因此輸入階躍電壓從−5 V變?yōu)?4 V，以將OP462保持在其輸入范圍內(nèi)。因此，0.05%的穩(wěn)定范圍是當(dāng)輸出在4.5mv以內(nèi)時(shí)。圖48顯示正坡沉降時(shí)間為1.8μs，圖49顯示負(fù)坡度的沉降時(shí)間為3.9μs。

直接接入安排

圖50顯示了用于600Ω傳輸系統(tǒng)的5 V單電源傳輸/接收電話線接口的示意圖。它允許在變壓器耦合的600Ω線路上進(jìn)行信號(hào)的全雙工傳輸。放大器A1提供可調(diào)節(jié)的增益，以滿足調(diào)制解調(diào)器輸出驅(qū)動(dòng)要求。兩者兼而有之A1和A2被配置為向變壓器施加最大可能的差分信號(hào)。單個(gè)5 V電源上可用的最大信號(hào)約為4.0 V p-p，接入600Ω傳輸系統(tǒng)。放大器A3被配置為差分放大器，用于從傳輸線提取接收信息以通過(guò)A4放大。A3還防止發(fā)射信號(hào)干擾接收信號(hào)。A4的增益可以按照與A1相同的方式進(jìn)行調(diào)整，以滿足調(diào)制解調(diào)器的輸入信號(hào)要求。標(biāo)準(zhǔn)電阻值允許使用SIP（單列直插式封裝）格式的電阻陣列。將其與OP462 14線SOIC或TSSOP封裝相結(jié)合，該電路提供了一個(gè)緊湊的解決方案。

外形尺寸

[1]、長(zhǎng)期偏移電壓由三個(gè)獨(dú)立批次在125°C下進(jìn)行的1000小時(shí)壽命試驗(yàn)保證，LTPD為1.3。

[2]、+25°C和+25°C之間的電壓偏移量為+25°C。

[3]、長(zhǎng)期偏移電壓由三個(gè)獨(dú)立批次在125°C下進(jìn)行的1000小時(shí)壽命試驗(yàn)保證，LTPD為1.3。

[4]、長(zhǎng)期偏移電壓由三個(gè)獨(dú)立批次在+125°C下進(jìn)行的1000小時(shí)壽命試驗(yàn)保證，LTPD為1.3。

[5]、偏移電壓漂移是−40°C到+25°C增量和+25°C到+125°C增量的平均值。

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