特征

●供電范圍廣：

±10V至±40V

●高輸出負載驅動：

50mA連續(xù)

●寬輸出電壓擺幅：1V至軌道

●完全保護：

—熱關機

—輸出電流限制

●工作溫度范圍廣：

–40°C至+125°C

●包裝選項：

—至220-7

—DDPACK-7表面安裝

應用

●壓電電池

●試驗設備

●音頻放大器

●傳感器驅動器

●伺服驅動器

說明

OPA452和OPA453是低成本運算放大器，具有高壓（80V）和大電流能力（50mA）。OPA452是單位增益穩(wěn)定的，增益帶寬積為1.8MHz，而OPA453的增益大于5，帶寬為7.5MHz。

OPA452和OPA453具有內(nèi)部保護，可防止過熱和電流過載。可使用范圍為±10V至±40V的電源。與大多數(shù)其他電源運算放大器不同，OPA452和OPA453確保了整個電源范圍內(nèi)的規(guī)格。

這些激光微調(diào)，單片集成電路提供了優(yōu)良的低電平精度與廣泛的輸出搖擺。特別的設計上的考慮保證了產(chǎn)品易于使用，并且不存在其他放大器中常見的相位反轉問題。

OPA452和OPA453有TO220-7和DDPAK-7選項。它們適用于-40°C至+125°C的結溫范圍。

注：凸耳與V電源電連接。

典型特征

TJ=+25°C，VS=±40V，RL=3.8kΩ時，除非另有說明。

除非另有說明，否則所有溫度均為結溫。請參閱應用信息部分，根據(jù)特定配置的環(huán)境溫度計算結溫。

應用程序信息

圖1顯示了OPA452作為基本的非互易放大器連接。OPA452可用于幾乎任何運算放大器配置。OPA453設計用于增益大于等于5的配置。電源端子應在電源插腳附近用0.1μF或更大的電容器繞過。確保電容器的額定值與所用電源電壓相匹配。OPA452和OPA453可以提供高達50mA的輸出電流，性能優(yōu)異。

電流限制

OPA452和OPA453設計有內(nèi)部限流電路，可將輸出電流限制在約125mA。在典型的電流和電壓的限制下，隨著電流和溫度的變化而略有變化。電流限制，結合熱保護電路，提供保護，以防止大多數(shù)類型的過載情況，包括對地短路。

熱防護

OPA452和OPA453具有熱關機電路，可保護放大器免受過載情況造成的損壞。當結溫達到約160°C時，熱保護電路將禁用輸出，使設備冷卻。當結溫冷卻到大約140°C時，輸出電路將自動重新啟用。

熱關機功能不是用來代替適當?shù)纳帷彡P機電路的激活表明功耗過大或散熱片不足。連續(xù)運行放大器進入熱關機狀態(tài)會降低可靠性。

可監(jiān)控熱關機指示燈（標志）引腳，以確定是否發(fā)生停機。在正常操作期間，標志引腳的電流輸出通常為50nA。停機期間，標志引腳的電流輸出增加到140μA（典型值）。這種電流輸出允許與外部邏輯連接。圖2顯示了實現(xiàn)此功能的兩個示例。

電源

可在總輸出電壓為45V至45V的條件下工作。在整個工作電壓范圍內(nèi)，大多數(shù)特性保持不變。典型特性中顯示了隨工作電壓顯著變化的參數(shù)。

對于不需要對稱輸出電壓擺幅的應用，電源電壓不需要相等。OPA452和OPA453可以在電源之間的電壓低至20V或電源之間的電壓高達80V的情況下工作。例如，正極電源可以設置為70V，負極電源設置為–10V，反之亦然。

DDPAK-7和TO220封裝的凸耳與負極電源（V-）電連接，但是，這些連接不應用于載流。為了獲得最佳的熱性能，標簽應該直接焊接到電路板的銅區(qū)域（見散熱部分）。

功率損耗

這些運算放大器的內(nèi)部功耗可能相當大。OPA452和OPA453的所有規(guī)格可能會隨結溫而變化。如果裝置不進行內(nèi)部自加熱，則結溫將與環(huán)境溫度相同。然而，在實際應用中，器件會自發(fā)熱，結溫會明顯高于環(huán)境溫度。可以進行以下計算，以確定結溫是環(huán)境溫度和應用條件的函數(shù)。

考慮OPA452的電路配置，其中負載為600Ω，輸出電壓為20V。電源為±40V，環(huán)境溫度（TA）為40°C。封裝+散熱器的θJA為30°C/W。

首先，運算放大器的靜態(tài)加熱如下：

可計算輸出電流（IO）：

放大器輸出晶體管中的功耗（PD）可計算為：

由此產(chǎn)生的結溫可計算為：

式中，

VO=輸出電壓

VS=電源電壓

IO=輸出電流

RL=負載電阻

TJ=結溫（°C）

TA=環(huán)境溫度（°C）

θJA=接頭對空氣的熱阻（°C/W）

要估計完整設計（包括散熱器）的安全裕度，請?zhí)岣攮h(huán)境溫度，直到熱保護激活。使用最壞情況下的負載和信號條件。為了獲得良好的可靠性，熱保護應觸發(fā)高于應用的最大預期環(huán)境條件+35°C以上的溫度。這可確保在最大預期環(huán)境條件下的最高結溫為+125°C。

單個電源（或不平衡電源）的操作可以產(chǎn)生更大的功耗，因為可以在導電輸出晶體管上施加更大的電壓。

通過使用盡可能低的電源電壓，可以將功耗降到最低。例如，在50mA負載下，輸出將在電源軌的5.0V范圍內(nèi)擺動。將電源設置為不超過應用所需的最大輸出電壓擺幅5.0V，將使功耗最小化。

安全操作區(qū)

安全操作區(qū)（SOA曲線，圖3）顯示了電壓和電流的允許范圍。當輸出晶體管上的電壓（VS–VO）增加時，安全輸出電流減小。要進一步了解SOA，請參閱應用程序報告SBOA022。

輸出短路對SOA來說是一個非常苛刻的情況。對地短路迫使整個電源電壓（V+或V-）穿過導電晶體管，并產(chǎn)生典型的125mA輸出電流。對于±40V電源，這將產(chǎn)生10W的內(nèi)部損耗。這遠遠超出了實際散熱范圍，因此不建議使用。如果無法避免在該區(qū)域進行操作，請使用帶有散熱器的部件。

散熱

在OPA452或OPA453中消耗的功率將導致結溫升高。為確保可靠運行，結溫應限制在+125°C。許多應用將需要一個散熱器，以確保不會超過最高工作結溫度。所需的散熱片取決于消耗的功率和環(huán)境條件。

為了散熱，DDPAK的凸耳通常直接焊接到電路板的銅區(qū)。增加銅面積可以改善散熱。圖4顯示了從接頭到周圍環(huán)境的典型熱阻隨銅面積的變化。

根據(jù)情況，可能需要額外的散熱。Aavid熱產(chǎn)品公司制造表面貼裝式散熱器，專門設計用于這些封裝。

電容性負載

OPA452和OPA453的動態(tài)特性已經(jīng)針對常見的增益、負載和操作條件進行了優(yōu)化。低閉合環(huán)路增益和電容性負載的結合會降低相位裕度，并可能導致增益峰值或振蕩。圖5顯示了一個在容性負載下保持相位裕度的電路。圖6顯示了圖5中電路的小信號階躍響應。

增加輸出電流

在50mA輸出電流不足以驅動所需負載的應用中，可通過并聯(lián)連接兩個或多個OPA452s或OPA453s來增加輸出電流，如圖7所示。實際上，任何放大器都可以配置在主放大器電路中。從放大器A2被配置為單位增益緩沖器。或者，可以使用外部輸出晶體管來提高輸出電流。圖8中的電路能夠提供高達1A的輸出電流。或者，OPA547、OPA548和OPA549系列功率運算放大器應考慮用于高輸出電流驅動，以及可編程電流限制和輸出禁用功能。

輸入保護

OPA452和OPA453具有內(nèi)部箝位二極管，當遇到超過電源軌的電壓時保護輸入。但是，輸入電流應限制在5mA。在某些情況下，可能需要外部串聯(lián)電阻器。許多輸入信號固有電流限制，因此，可能不需要限制電阻器。請考慮一個大的串聯(lián)電阻，加上輸入電容，會影響穩(wěn)定性。

在低增益中使用OPA453

OPA453用于信號增益為5或更高的應用，但是可以在逆變配置中使用外部補償技術在較低增益下利用其高轉換率。這種技術保持了OPA453架構在低頻下的低噪聲特性。根據(jù)應用情況，可能會導致高頻噪聲的小幅度增加。這項技術形狀的環(huán)路增益良好的穩(wěn)定性，同時提供一個容易控制的二階低通頻率響應。

僅考慮圖9電路的噪聲增益（非反轉信號增益），低頻噪聲增益（NG1）將由電阻比設置，而高頻噪聲增益（NG2）將由電容器比率設置。電容值設置了過渡頻率和高頻噪聲增益。如果由NG2=1+CS/CF確定的噪聲增益被設置為大于運算放大器的建議最小穩(wěn)定增益的值，并且由1/RFCF設置的噪聲增益極被正確放置，則會產(chǎn)生一個非常好控制的二階低通頻率響應。

要同時選擇CS和CF的值，只需求解兩個參數(shù)和三個方程。首先，高頻噪聲增益（NG2）的目標值應大于OPA453的最小穩(wěn)定增益。在電路中在圖9中，使用10的目標NG2。其次，圖10中的信號增益–1將低頻噪聲增益設置為NG1=1+RF/RG（=本例中為2）。利用這兩個增益，了解OPA453（7.5MHz）的增益帶寬積（GBP），并以最大平坦的二階低通巴特沃斯頻率響應（Q=0.707）為目標，可以找到補償中的關鍵頻率。

對于圖9中的值，f–3dB約為180kHz。這比簡單地用英鎊除以NG1所預測的要少。補償網(wǎng)絡將帶寬控制在一個較低的值，同時在輸出端提供良好的轉換率，并且由于在NG1•Z0以下的頻率下增加了環(huán)路增益，因此具有優(yōu)異的失真性能。圖10中的電容值是針對NG1=2和NG2=10計算的，無寄生調(diào)整。

實際電路值可以通過檢查實際負載條件下的小信號階躍響應來優(yōu)化。該OPA453，G=-1電路在1000pF負載下的小信號階躍響應見圖9。它性能良好，沒有振蕩的趨勢。如果去掉CS和CF，電路將不穩(wěn)定。

　　安芯科創(chuàng)是一家國內(nèi)芯片代理和國外品牌分銷的綜合服務商,公司提供芯片ic選型、藍牙WIFI模組、進口芯片替換國產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項目開發(fā),以及元器件一站式采購服務,類型有運放芯片、電源芯片、MO芯片、藍牙芯片、MCU芯片、二極管、三極管、電阻、電容、連接器、電感、繼電器、晶振、藍牙模組、WI模組及各類模組等電子元器件銷售。（關于元器件價格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

　　代理分銷品牌有：ADI_亞德諾半導體/ALTBRA_阿爾特拉/BARROT_百瑞互聯(lián)/BORN_伯恩半導體/BROADCHIP_廣芯電子/COREBAI_芯佰微/DK_東科半導體/HDSC_華大半導體/holychip_芯圣/HUATECH_華泰/INFINEON_英飛凌/INTEL_英特爾/ISSI/LATTICE_萊迪思/maplesemi_美浦森/MICROCHIP_微芯/MS_瑞盟/NATION_國民技術/NEXPERIA_安世半導體/NXP_恩智浦/Panasonic_松下電器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半導體/TD_TECHCODE美國泰德半導體/TI_德州儀器/VISHAY_威世/XILINX_賽靈思/芯唐微電子等等

免責聲明：部分圖文來源網(wǎng)絡，文章內(nèi)容僅供參考，不構成投資建議，若內(nèi)容有誤或涉及侵權可聯(lián)系刪除。