特征

•寬電源范圍：±10V至±45V

•高轉(zhuǎn)換率：15V/μs

•低輸入偏置電流：10pA

•STANDARD-PINOUT TO-99、DIP、SO-8 PowerPAD和SO-8表面安裝封裝

應(yīng)用

•測(cè)試設(shè)備

•高壓調(diào)節(jié)器

•功率放大器

•數(shù)據(jù)采集

•信號(hào)調(diào)節(jié)

•音頻

•壓電驅(qū)動(dòng)器

說(shuō)明

OPA445是一個(gè)單片運(yùn)算放大器，能夠在高達(dá)±45V的電源和15mA的輸出電流下工作。它適用于需要高輸出電壓或大共模電壓波動(dòng)的各種應(yīng)用。

OPA445的高轉(zhuǎn)換率提供了寬的功率帶寬響應(yīng)，這通常是高壓應(yīng)用所需要的。FET輸入電路允許使用高阻抗反饋網(wǎng)絡(luò)，從而最小化其輸出負(fù)載效應(yīng)。激光微調(diào)輸入電路產(chǎn)生低的輸入偏移電壓和漂移。

OPA445提供標(biāo)準(zhǔn)引腳TO-99、DIP-8和SO-8表面安裝封裝以及用于降低結(jié)溫的SO-8 PowerPAD封裝。它完全規(guī)定在−25°C到+85°C之間，在−55°C到+125°C之間工作。SPICE宏模型可用于設(shè)計(jì)分析。

典型特征

在TA=+25°C和VS=±40V時(shí)，除非另有說(shuō)明。

應(yīng)用

圖1顯示了OPA445作為基本的非轉(zhuǎn)換放大器連接。OPA445幾乎可以用于任何運(yùn)算放大器配置。

電源端子應(yīng)在電源引腳附近用0.1μF或更大的電容器旁路。確保電容器的額定值與所用電源電壓相匹配。

電源

OPA445可在高達(dá)±45V或總電壓為90V的電源下工作，具有優(yōu)異的性能。在整個(gè)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)。

有些應(yīng)用不需要相等的正、負(fù)輸出電壓擺幅。電源電壓不需要相等。OPA445在電源之間的電壓僅為20伏，電源之間的電壓最高可達(dá)90伏。例如，正電源可以設(shè)置為80V，負(fù)極電源為−10V，反之亦然。

輸入保護(hù)

傳統(tǒng)FET輸入運(yùn)算放大器的輸入應(yīng)受到保護(hù)，以防在輸入FET柵極到襯底隔離二極管正向偏置時(shí)可能流動(dòng)的破壞性電流。如果輸入電壓超過(guò)電源或存在VS=0V的輸入電壓，則會(huì)發(fā)生這種情況。通過(guò)與輸入串聯(lián)的電阻器可以輕松實(shí)現(xiàn)保護(hù)。應(yīng)小心，因?yàn)榕c輸入電容串聯(lián)的電阻可能會(huì)影響穩(wěn)定性。許多輸入信號(hào)固有電流限制；因此，可能不需要限制電阻器。

偏置電壓微調(diào)

OPA445在針腳1和5上提供偏置電壓微調(diào)連接。如圖2所示，可以通過(guò)連接電位計(jì)來(lái)調(diào)整偏移電壓。此調(diào)整僅用于使運(yùn)算放大器的偏移為零，而不是調(diào)整系統(tǒng)偏移或信號(hào)源產(chǎn)生的偏移。零位系統(tǒng)偏移會(huì)降低運(yùn)算放大器的偏移電壓漂移行為。雖然無(wú)法預(yù)測(cè)漂移的確切變化，但影響通常很小。

電容性負(fù)載

OPA445的動(dòng)態(tài)特性已經(jīng)針對(duì)常見的增益、負(fù)載和操作條件進(jìn)行了優(yōu)化。低閉環(huán)增益和電容性負(fù)載的結(jié)合會(huì)降低相位裕度，并可能導(dǎo)致增益峰值或振蕩。圖3顯示了一個(gè)在容性負(fù)載下保持相位裕度的電路。電路不會(huì)因負(fù)載電流而受到電壓降；但是，在高頻下輸入阻抗會(huì)降低。參考應(yīng)用公告SBOA015，可從以下網(wǎng)址下載www.ti.com網(wǎng)站，詳細(xì)介紹了分析技術(shù)和應(yīng)用電路。

增加輸出電流

在15mA輸出電流不足以驅(qū)動(dòng)所需負(fù)載的應(yīng)用中，可通過(guò)并聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)OPA445來(lái)增加輸出電流，如圖4所示。放大器A1是主放大器，可以配置在幾乎任何運(yùn)算放大器電路中。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(lái)提高輸出電流。圖5中的電路能夠提供高達(dá)1A的輸出電流。

安全操作區(qū)

輸出晶體管上的應(yīng)力由輸出電流和導(dǎo)電輸出晶體管的輸出電壓VS−VO決定。輸出晶體管消耗的功率等于輸出電流和穿過(guò)導(dǎo)電晶體管的電壓的乘積，VS−VO。安全操作區(qū)（SOA曲線，圖6至圖10）說(shuō)明了電壓和電流的允許范圍。所示曲線表示焊接到印刷電路板（PCB）上的無(wú)散熱片的設(shè)備。增加印刷電路跡線面積或使用散熱片（TO-99封裝）可顯著降低熱阻（），從而在給定輸出電壓下增加輸出電流（參見圖11、圖12和散熱片部分）。

隨著VS−VO的增加，安全輸出電流減小。輸出短路對(duì)SOA來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常苛刻的情況。對(duì)地短路迫使整個(gè)電源電壓（V+或V-）穿過(guò)導(dǎo)電晶體管，并產(chǎn)生25毫安的典型輸出電流。對(duì)于±40V電源，這將產(chǎn)生1W的內(nèi)部損耗。

這超出了最大額定值，不建議使用。如果在該區(qū)域操作不可避免，則需要散熱器。要進(jìn)一步了解SOA，請(qǐng)參閱應(yīng)用程序公告SBOA022。

功率損耗

功耗取決于電源、信號(hào)和負(fù)載條件。對(duì)于直流信號(hào)，功耗等于輸出電流乘以導(dǎo)電輸出晶體管上的電壓的乘積，PD=IL（VS−VO）。通過(guò)使用所需的盡可能低的電源電壓以確保所需的輸出電壓擺幅，可以將功耗降至最低。

對(duì)于電阻負(fù)載，最大功耗發(fā)生在電源電壓一半的直流輸出電壓。交流信號(hào)的損耗更低。應(yīng)用公告SBOA022解釋了如何計(jì)算或測(cè)量異常負(fù)載或信號(hào)的耗散。

OPA445可提供15mA及以上的輸出電流。對(duì)于使用±15V電源工作的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，這不會(huì)造成任何問(wèn)題。然而，在高電源電壓下，運(yùn)算放大器的內(nèi)部功耗可能相當(dāng)大。單電源（或不平衡電源）的操作可以產(chǎn)生更大的功耗，因?yàn)樵趯?dǎo)電輸出晶體管上施加了較大的電壓。功耗大的應(yīng)用可能需要散熱器。

散熱

OPA445中消耗的功率將導(dǎo)致結(jié)溫升高。為確保可靠運(yùn)行，接頭溫度最高應(yīng)限制在125°C（to-99包裝為150°C）。有些應(yīng)用需要一個(gè)散熱器，以確保不會(huì)超過(guò)最高工作結(jié)溫度。此外，為了提高可靠性，結(jié)溫應(yīng)盡可能低。結(jié)溫可按下式確定：

封裝熱阻JA受安裝技術(shù)和環(huán)境的影響。空氣流通不良和使用插座會(huì)顯著增加熱阻。最佳的熱性能是通過(guò)將運(yùn)算放大器焊接到帶有寬印刷電路痕跡的電路板上，以允許通過(guò)運(yùn)算放大器引線進(jìn)行更大的傳導(dǎo)。簡(jiǎn)單的夾式散熱器（如Thermalloy 2257）可將TO-99金屬封裝的熱阻降低高達(dá)50°C/W。SO-8 PowerPAD封裝將提供更低的熱阻，尤其是帶有散熱片的簡(jiǎn)單散熱片甚至更低。有關(guān)確定散熱器要求的更多信息，請(qǐng)參閱應(yīng)用公告SBOA021。

PowerPAD熱增強(qiáng)組件

除了SO-8、DIP-8和to-99軟件包外，OPA445還帶有一個(gè)SO-8 PowerPAD。SO-8 PowerPAD是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的SO-8封裝，封裝底部裸露的引線框架可以直接焊接到PCB上，從而產(chǎn)生極低的熱阻。這種結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了OPA445的功耗能力，并消除了傳統(tǒng)上用于熱封裝的笨重散熱器和段塞的使用。這個(gè)包可以很容易地安裝使用標(biāo)準(zhǔn)的PCB組裝技術(shù)。注：由于SO-8 PowerPAD的引腳與標(biāo)準(zhǔn)SO-8封裝兼容，因此OPA445可直接替換現(xiàn)有插座中的運(yùn)算放大器。始終需要將PowerPAD焊接到PCB，即使是低功耗的應(yīng)用程序也是如此。將設(shè)備焊接到PCB上，在引線框架模架墊和PCB之間提供必要的熱連接和機(jī)械連接。

PowerPAD封裝的設(shè)計(jì)使得引線框架模具墊（或熱墊）暴露在IC底部；見圖13。這種設(shè)計(jì)在模具和封裝外部之間提供了一個(gè)極低的熱阻（JC）路徑。IC底部的熱墊可以直接焊接到PCB上，使用PCB作為散熱片。此外，電鍍通孔（過(guò)孔）為PCB背面提供了一條低熱阻熱流道。

通用電源板布局指南

OPA445提供熱增強(qiáng)型PowerPAD封裝。這個(gè)包裝是用一個(gè)下裝引線框架，模具安裝在上面。這種安排導(dǎo)致引線框架暴露在封裝的下面作為熱墊。該熱墊與模具直接熱接觸；因此，通過(guò)提供遠(yuǎn)離熱墊的良好熱路徑，可獲得優(yōu)異的熱性能。

PowerPAD包允許在一個(gè)制造操作中同時(shí)進(jìn)行裝配和熱管理。在表面貼裝焊料操作過(guò)程中（引線焊接時(shí)），必須將熱焊盤焊接到封裝下方的銅區(qū)域。通過(guò)在這個(gè)銅區(qū)域內(nèi)使用熱路徑，熱量可以從封裝件傳導(dǎo)到接地層或其他散熱裝置中。始終需要將PowerPAD焊接到PCB，即使是低功耗的應(yīng)用程序也是如此。請(qǐng)執(zhí)行以下步驟：

1、電源板必須連接到設(shè)備上最負(fù)的電源電壓V−。

2、準(zhǔn)備帶有頂部蝕刻圖案的PCB。導(dǎo)線和熱墊都應(yīng)進(jìn)行蝕刻。

3、在隔熱墊區(qū)域放置推薦的孔。圖14顯示了SO-8 DDA組件的熱焊盤尺寸和熱通孔模式。這些孔的直徑應(yīng)為13密耳。保持它們很小，這樣焊料芯吸通過(guò)孔在回流焊期間不是問(wèn)題。SO-8 PowerPAD封裝的最小建議孔數(shù)為5個(gè)。

4、可在熱墊區(qū)域外沿?zé)崞矫娴娜魏挝恢梅胖妙~外的通孔。這些通孔有助于消散OPA445集成電路產(chǎn)生的熱量。這些額外的通孔可能比熱墊正下方直徑為13密耳的通孔大。它們可以更大，因?yàn)樗鼈儾辉谝附拥臒釅|區(qū)域；因此，芯吸不是問(wèn)題。

5、將所有孔連接到具有正確電壓電勢(shì)（V-）的內(nèi)部電源平面。

6、將這些孔連接到平面時(shí)，不要使用典型的腹板或輪輻連接方法。網(wǎng)絡(luò)連接有一個(gè)高熱阻連接，這有助于減緩焊接操作中的熱傳遞，使具有平面連接的通孔的焊接更容易。然而，在這種應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)最有效的熱傳遞，需要低熱阻。因此，OPA445 PowerPAD封裝下的孔應(yīng)與內(nèi)部平面進(jìn)行連接，并在整個(gè)電鍍通孔周圍進(jìn)行完整連接。

7、頂部焊接面罩應(yīng)使封裝的端子和熱焊盤區(qū)域暴露。底部的焊接面罩應(yīng)覆蓋熱焊盤區(qū)域的孔。這種掩蔽可以防止焊料在回流焊過(guò)程中被拉離熱焊盤區(qū)域。

8、將錫膏涂在外露的熱墊區(qū)域和所有IC端子上。

9、有了這些準(zhǔn)備步驟，PowerPAD IC就可以簡(jiǎn)單地放置到位，并像任何標(biāo)準(zhǔn)的surfacemount組件一樣完成焊料回流焊操作。此準(zhǔn)備工作可使零件正確安裝。

有關(guān)PowerPAD軟件包的詳細(xì)信息，包括熱建模注意事項(xiàng)和維修程序，請(qǐng)參閱技術(shù)簡(jiǎn)介SLMA002 PowerPAD熱增強(qiáng)包。

典型應(yīng)用

　　安芯科創(chuàng)是一家國(guó)內(nèi)芯片代理和國(guó)外品牌分銷的綜合服務(wù)商,公司提供芯片ic選型、藍(lán)牙WIFI模組、進(jìn)口芯片替換國(guó)產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項(xiàng)目開發(fā),以及元器件一站式采購(gòu)服務(wù),類型有運(yùn)放芯片、電源芯片、MO芯片、藍(lán)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(lán)牙模組、WI模組及各類模組等電子元器件銷售。（關(guān)于元器件價(jià)格請(qǐng)咨詢?cè)诰€客服黃經(jīng)理：15382911663）

　　代理分銷品牌有：ADI_亞德諾半導(dǎo)體/ALTBRA_阿爾特拉/BARROT_百瑞互聯(lián)/BORN_伯恩半導(dǎo)體/BROADCHIP_廣芯電子/COREBAI_芯佰微/DK_東科半導(dǎo)體/HDSC_華大半導(dǎo)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(guó)民技術(shù)/NEXPERIA_安世半導(dǎo)體/NXP_恩智浦/Panasonic_松下電器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半導(dǎo)體/TD_TECHCODE美國(guó)泰德半導(dǎo)體/TI_德州儀器/VISHAY_威世/XILINX_賽靈思/芯唐微電子等等

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