特征

•極低噪聲，5 nV/Hz@1 kHz

•良好的輸入偏置電壓，最大0.4mV

•低偏移電壓漂移，最大2 μ V/℃

•非常高的增益，最小1000 V/mV

•出色的CMR，最小110分貝

•轉(zhuǎn)換率，2V/μs典型值

•增益帶寬乘積，6 MHz典型值

•工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四引腳

•以模具形式提供

一般說明

OP470是一款高性能單片四路運算放大器，具有極低的電壓噪聲，5nV/Hz，最大1kHz，性能與ADI的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OP27相當(dāng)。

OP470的特點是輸入偏移電壓低于0.4毫伏，非常適合四路運算放大器，偏移漂移低于2毫伏/∞C，保證在整個軍用溫度范圍內(nèi)。OP470的開環(huán)增益在10 kW負載下超過1000000，即使在高增益應(yīng)用中，也確保了出色的增益精度和線性度。輸入偏置電流小于25na，減少了信號源電阻引起的誤差。OP470的CMR超過110dB，PSRR小于1.8mV/V，顯著減少了由地面噪聲和電源波動引起的誤差。四路OP470的功耗是四個OP27的一半，這對于注重功耗的應(yīng)用來說是一個顯著的優(yōu)勢。OP470是單位增益穩(wěn)定，增益帶寬積為6mhz，轉(zhuǎn)換速率為2v/ms。

OP470提供了出色的放大器匹配，這對多增益塊、低噪聲儀表放大器、四緩沖器和低噪聲有源濾波器等應(yīng)用非常重要。

OP470符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)14鉛浸引腳。它與LM148/149、HA4741、HA5104和RM4156四路運算放大器引腳兼容，可用于升級使用這些設(shè)備的系統(tǒng)。

對于更高的速度應(yīng)用，建議使用轉(zhuǎn)換速率為8V/ms的OP471。

引腳連接

簡化示意圖

骰子特征

OP470–典型性能特征

應(yīng)用程序信息

電壓和電流噪聲

OP470是一款非常低噪聲的四路運算放大器，在1 kHz時，典型的電壓噪聲僅為3.2 nV÷Hz。由于電壓噪聲與集電極電流的平方根成反比，OP470的極低噪聲特性部分是通過在高集電極電流下操作輸入晶體管實現(xiàn)的。然而，電流噪聲與集電極電流的平方根成正比。因此，OP470的出色的電壓噪聲性能是以犧牲電流噪聲性能為代價的，這是低噪聲放大器的典型特性。

為了在電路中獲得最佳的噪聲性能，必須了解電壓噪聲（en）、電流噪聲（in）和電阻噪聲（et）之間的關(guān)系。

總噪聲和源電阻

運算放大器的總噪聲可通過以下公式計算：

式中：

En=總輸入?yún)⒖荚肼?/p>

en=上安培電壓噪聲

in=運算放大器電流噪聲

et=源電阻熱噪聲

RS=源電阻

總的噪聲指的是輸入端，輸出端的噪聲將被電路增益放大。圖4顯示了1kHz時總噪聲與源電阻之間的關(guān)系。對于RS<1 kW，總噪聲由OP470的電壓噪聲控制。當(dāng)RS上升到1KW以上時，總噪聲增加，主要由電阻噪聲控制，而不是由OP470的電壓或電流噪聲控制。當(dāng)RS超過20kw時，OP470的電流噪聲成為總噪聲的主要貢獻者。

圖5還顯示了總噪聲和源電阻之間的關(guān)系，但在10赫茲時。由于電流噪聲與頻率的平方根成反比，所以總噪聲比圖4中所示的更快。在圖5中，當(dāng)RS>5kw時，OP470的電流噪聲占總噪聲的主導(dǎo)地位。

從圖4和圖5可以看出，為了減少總噪聲，源電阻必須保持在最小值。在具有高源電阻的應(yīng)用中，與OP470相比，具有較低電流噪聲的OP400將提供較低的總噪聲。

圖6顯示了在0.1Hz到10Hz范圍內(nèi)的峰間噪聲與源電阻的關(guān)系。同樣，在RS值較低時，OP470的電壓噪聲是峰間噪聲的主要貢獻者，而電流噪聲是RS增大時的主要貢獻者。OP470和OP400之間峰間噪聲的交叉點為RS=17 kW。

OP471是OP470的更高速版本，其轉(zhuǎn)換速率為8V/ms。OP471的噪聲僅略高于OP470。和OP470一樣，OP471是單位增益穩(wěn)定的。

表一列出了一些信號源的典型源電阻，供參考。

噪聲測量.峰間電壓噪聲

圖7中的電路是測量峰峰值電壓噪聲的測試裝置。要在0.1 Hz至10 Hz范圍內(nèi)測量OP470的200 nV峰間噪聲規(guī)格，必須遵守以下預(yù)防措施：

1.設(shè)備必須至少預(yù)熱五分鐘。如預(yù)熱漂移曲線所示，通電后由于芯片溫度升高，偏移電壓通常會變化5 mV。在10秒的測量間隔內(nèi)，這些溫度引起的效應(yīng)可以超過幾十毫伏。

2.出于類似的原因，設(shè)備必須很好地屏蔽氣流。屏蔽還可以最大限度地減少熱電偶的影響。

3.裝置附近的突然運動也可以“饋通”以增加觀察到的噪聲。

4.測量0.1 Hz至10 Hz噪聲的試驗時間不應(yīng)超過10秒。如圖8噪聲測試儀頻率響應(yīng)曲線所示，0.1 Hz轉(zhuǎn)角僅由一個極點定義。10秒的測試時間作為額外的極點，以消除0.1赫茲以下頻帶的噪聲貢獻。

5.當(dāng)測量大量裝置上的噪聲時，建議進行噪聲電壓密度試驗。10赫茲噪聲電壓密度測量值與0.1赫茲至10赫茲峰間噪聲讀數(shù)有很好的相關(guān)性，因為這兩個結(jié)果都是由白噪聲和1/f轉(zhuǎn)角頻率的位置決定的。

6.應(yīng)通過良好旁路的低噪聲電源（如電池）向測試電路供電。這將最小化通過放大器電源引腳引入的輸出噪聲。

噪聲測量-噪聲電壓密度

圖9的電路顯示了一種快速可靠的測量四路運算放大器噪聲電壓密度的方法。每個單獨的放大器是串聯(lián)的，并在單位增益，保存最后的放大器是在非互易增益101。由于每個放大器的交流噪聲電壓是不相關(guān)的，它們以均方根的方式增加，從而產(chǎn)生：

OP470是一個單片器件，有四個相同的放大器。

每個單獨放大器的噪聲電壓密度將匹配，給出：

噪聲測量-電流噪聲密度

圖10所示的測試電路可用于測量電流噪聲密度。電壓輸出與電流噪聲密度的關(guān)系式為：

式中：

G=獲得10000

RS=100 kW源電阻

容性負載驅(qū)動和電源的考慮

OP470是單位增益穩(wěn)定，能夠驅(qū)動大電容負載而不振蕩。盡管如此，還是強烈建議繞過良好的供應(yīng)。適當(dāng)?shù)碾娫磁月房梢詼p少由電源線噪聲引起的問題，并提高OP470的電容負載驅(qū)動能力。

在標(biāo)準(zhǔn)反饋放大器中，運算放大器的輸出電阻與負載電容相結(jié)合，形成一個低通濾波器，在反饋網(wǎng)絡(luò)中增加相移并降低穩(wěn)定性。圖11顯示了一個消除這種影響的簡單電路。增加的元件C1和R3使放大器與負載電容解耦，并提供額外的穩(wěn)定性。圖11中所示的C1和R3值適用于與OP470一起使用時高達1000pF的負載電容。

在OP470的逆變或非逆變輸入由低電源阻抗（低于100 W）驅(qū)動或接地的應(yīng)用中，如果V+在V-之前施加，或者當(dāng)V斷開時，會產(chǎn)生過多的寄生電流。大多數(shù)應(yīng)用程序使用雙跟蹤電源，并且設(shè)備電源引腳被適當(dāng)?shù)乩@過，通電就不會出現(xiàn)問題。如果V-斷開，與所有輸入串聯(lián)的源電阻至少為100 W（圖11），將把寄生電流限制在安全水平。應(yīng)該注意的是，任何源電阻，即使是100瓦，都會給電路增加噪聲。在噪聲要求保持在最低限度的地方，鍺或肖特基二極管可以用來鉗制V型管腳并消除寄生電流，而不是使用串聯(lián)限制電阻。對于大多數(shù)應(yīng)用，每個板或系統(tǒng)只需要一個二極管鉗位。

單位增益緩沖器應(yīng)用

當(dāng)Rf為100 W，輸入由快速、大信號脈沖（>1 V）驅(qū)動時，輸出波形如圖12所示。

在輸出的類似快速饋通的部分，輸入保護二極管有效地將輸出短接到輸入端，信號發(fā)生器將產(chǎn)生僅受輸出短路保護限制的電流。射頻為500瓦時，輸出能夠處理電流要求（10伏時IL<20毫安）；放大器將保持在其激活模式，并將發(fā)生平滑過渡。

當(dāng)Rf>3kw時，由Rf和放大器的輸入電容（2pf）形成的極產(chǎn)生額外的相移并減小相位裕度。與射頻并聯(lián)的小電容器（20 pF到50 pF）有助于消除這一問題。

應(yīng)用

低噪聲放大器

圖13顯示了一種通過并聯(lián)放大器降低放大器噪聲的簡單方法。放大器噪聲，如圖14所示，約為2 nV/Hz@1 kHz（R.T.I.）。每個并聯(lián)放大器和整個電路的增益為1000。200瓦電阻限制循環(huán)電流，并提供50瓦的有效輸出電阻。放大器在10毫安的電容性負載下是穩(wěn)定的，可以提供高達30毫安的輸出驅(qū)動。

數(shù)字搖攝控制

圖15使用一個DAC-8408四位8位DAC在兩個通道之間平移信號。互補的DAC電流輸出DAC-8408的四個DAC中的兩個，驅(qū)動由單個四個OP470構(gòu)成的電流電壓轉(zhuǎn)換器。放大器具有互補輸出，其振幅取決于應(yīng)用于DAC的數(shù)字代碼。圖16顯示了應(yīng)用于DAC數(shù)據(jù)輸入的1kHz輸入信號和數(shù)字斜坡的互補輸出。數(shù)字搖攝控制的失真度小于0.01%。

通過使用DAC內(nèi)部的反饋電阻器，消除了由于內(nèi)部DAC梯形電阻器和電流電壓反饋電阻器之間不匹配而引起的增益誤差。在DAC-8408中可用的四個DAC中，只有兩個DAC（A和C）實際傳遞信號。DAC B和D用于提供電路中所需的附加反饋電阻。如果VREFB和VREFD輸入保持未連接，則使用RFBB和RFBD的電流電壓轉(zhuǎn)換器不受到達DAC B和D的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的影響。

靜噪放大器

圖17的電路是一個簡單的靜噪放大器，當(dāng)輸入信號低于預(yù)設(shè)限值時，使用FET開關(guān)切斷輸出。

輸入信號由峰值檢測器采樣，時間常數(shù)由C1和R6設(shè)置。當(dāng)峰值檢波器（Vp）的輸出低于R8設(shè)定的閾值電壓（VTH）時，由運算放大器C構(gòu)成的比較器從V-切換到V+。這將驅(qū)動N溝道場效應(yīng)晶體管的柵極調(diào)高，打開它，將運算放大器A形成的逆變放大器的增益降低到零。

五波段低噪聲立體圖形均衡器

圖18所示的圖形均衡器電路在5波段范圍內(nèi)提供15 dB的增強或切斷。對于3V rms輸入，20kHz帶寬上的信噪比優(yōu)于100dB。較大的電感器可以被有源電感器取代，但這會降低信噪比。

外形尺寸

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