特征

●低功率：50mW/Chan。

●單位增益穩(wěn)定帶寬：360MHz

●快速沉降時間：20ns至0.01%

●低諧波：5MHz時為-77dBc

●差分增益/相位誤差：0.01%/0.025°

●高輸出電流：85mA

應用

●高分辨率視頻

●基帶放大器

●CCD成像放大器

●超聲信號處理

●ADC/DAC增益放大器

●有源濾波器

●高速積分器

●差分放大器

說明

OPA2650是一款雙路、低功耗、寬帶電壓反饋運算放大器。它具有360MHz的高帶寬以及僅20ns的12位穩(wěn)定時間。低失真允許它在通信應用中使用，而寬頻帶和真正的差分輸入級使其適用于各種有源濾波器應用。它的低失真為電信、醫(yī)療成像和視頻應用提供了卓越的性能。

OPA2650內(nèi)部補償了統(tǒng)一增益穩(wěn)定性。由于其“經(jīng)典”運算放大器電路結(jié)構(gòu)，該放大器具有完全對稱的差分輸入。它不尋常的速度、精度和低功耗的結(jié)合，使其成為許多便攜式、多通道和其他高速應用的突出選擇，在這些應用中，功率是很高的。

OPA2650還提供單（OPA650）和四（OPA650）配置。

注：圖中只顯示了OPA2650的一半。

典型性能曲線

除非另有說明，否則TA=+25°C，VS=±5V，RL=100Ω，RFB=402Ω。當增益為+1時，RFB=25Ω。

應用程序信息

性能討論

OPA2650是一種雙低功耗、寬帶電壓反饋運算放大器。每個通道都進行了內(nèi)部補償，以提供單位增益穩(wěn)定性。OPA2650的電壓反饋結(jié)構(gòu)具有真正的差分和完全對稱的輸入。這使偏移誤差最小化，使OPA2650非常適合實現(xiàn)濾波器和儀器設(shè)計。作為一個雙運算放大器，OPA2650是一個理想的選擇，在需要多個通道的設(shè)計，減少板空間，功耗和成本是關(guān)鍵。它的交流性能經(jīng)過優(yōu)化，可提供160MHz的增益帶寬積和11ns的快速0.1%的穩(wěn)定時間，這是高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應用中的一個重要考慮因素。由于其優(yōu)良的沉降特性，±1mV的低直流輸入偏移和±3μV/°C的漂移支持高精度要求。在需要更高轉(zhuǎn)換率和更寬帶寬的應用中，例如視頻和高比特率數(shù)字通信，考慮雙電流反饋OPA2658。

電路布局和基本操作

要獲得最佳的性能與高頻放大器，如OPA2650需要仔細注意布局寄生和外部元件的選擇。PC板布局和元件選擇的建議包括：

a）、寄生電容最小化所有信號輸入/輸出引腳的任何交流接地。輸出端和反向輸入端上的寄生電容會導致不穩(wěn)定；在非換向輸入端，寄生電容會與源端阻抗發(fā)生反應，導致無意中的帶寬限制。為了減少不必要的電容，信號輸入/輸出引腳周圍的窗口應該在所有地面和電源平面上打開。否則，地面和動力飛機應該在其他地方保持完整。

b）、縮短距離（<0.25”）從兩個電源引腳到高頻0.1μF去耦電容器。在管腳處，接地和電源平面布置不應靠近信號輸入/輸出管腳。避免狹窄的電源和接地痕跡，以盡量減少引腳和去耦電容器之間的電感。還應使用較大的（2.2μF至6.8μF）去耦電容器，在較低頻率下有效。這些可以放置在離設(shè)備稍遠的地方，并且可以在PC板的相同區(qū)域中的多個設(shè)備之間共享。

c）、仔細選擇和放置外部組件將保持OPA2650的高頻性能. 電阻器應為非常低的電抗類型。表面貼裝電阻工作最好，并允許更緊湊的整體布局。金屬薄膜或碳成分軸向引線電阻器也能提供良好的高頻性能。同樣，讓他們的線索盡可能短。切勿在高頻應用中使用線繞式電阻器。

由于輸出引腳和逆變輸入引腳對寄生電容最為敏感，因此始終將反饋和串聯(lián)輸出電阻器（如有）盡可能靠近封裝引腳。其他網(wǎng)絡元件，如非轉(zhuǎn)換輸入端接電阻器，也應放在靠近封裝的地方。

即使低寄生電容分流電阻器，過高的電阻值也會產(chǎn)生顯著的時間常數(shù)并降低性能。好的金屬膜或表面貼裝電阻器與電阻器并聯(lián)時大約有0.2pF。對于電阻值>1.5kΩ，這會在500MHz以下增加一個極和/或零，這可能會影響電路的運行。保持電阻值盡可能低，以符合輸出負載的考慮。用于典型性能圖的402Ω反饋是一個很好的設(shè)計起點。注意，對于單位增益跟隨器，建議使用25Ω反饋電阻，而不是直接短路。這有效地降低了在逆變輸入端寄生電感（反饋線）的Q值。

d）、與其他寬帶設(shè)備的連接板上可采用短的直接跡線或通過板上傳輸線。對于短連接，將跟蹤和到下一個設(shè)備的輸入視為集中電容負載。應使用相對較寬的跡線（50至100密耳），最好在其周圍打開地面和動力飛機。估計總電容性負載，并根據(jù)推薦的RISO與電容性負載的曲線設(shè)置RISO。低寄生負載可能不需要RISO，因為OPA2650名義上是補償?shù)模梢栽?pF寄生負載下工作。

如果需要較長的記錄道，并且雙端傳輸線固有的6dB信號損耗是可接受的，則使用微帶線或帶狀線技術(shù)實現(xiàn)匹配阻抗傳輸線（請參閱ECL微帶和帶狀線布局技術(shù)設(shè)計手冊）。板上不需要50Ω的環(huán)境，事實上，更高的阻抗環(huán)境將改善失真，如失真與負載曲線圖所示。根據(jù)電路板材料和所需的跡線尺寸定義特性阻抗，在放大器的輸出端使用匹配的串聯(lián)電阻器，并在目標器件的輸入端使用端接并聯(lián)電阻器。還要記住，終端阻抗將是并聯(lián)電阻和目標設(shè)備輸入阻抗的并聯(lián)組合；總有效阻抗應與跟蹤阻抗匹配。多個目的地設(shè)備最好作為單獨的傳輸線來處理，每一個都有自己的串聯(lián)和并聯(lián)終端。

如果雙端接線路的6dB衰減損耗不可接受，則長記錄道只能在源端串聯(lián)終止。這將有助于將線路電容與運放輸出隔離，但不會保持信號完整性以及雙端接線路。如果目的端的并聯(lián)阻抗是有限的，則串、并聯(lián)阻抗形成的分壓器會產(chǎn)生一定的信號衰減。

e）、對于OPA2650等高速零件，不建議使用插座。額外的引線長度和由插座引入的管腳間電容產(chǎn)生了一個非常麻煩的寄生網(wǎng)絡，幾乎不可能實現(xiàn)平滑、穩(wěn)定的響應。將零件焊接到電路板上可獲得最佳效果。如果需要DIP封裝的插座，高頻埋入式插銷（如McKenzie Technology#710C）可以產(chǎn)生良好的效果。

電源電壓

OPA2650通常規(guī)定使用±5V電源運行。電源的10%公差，或負極電源的ECL–5.2V，在11V的最大規(guī)定總電源電壓范圍內(nèi)。較高的電源電壓可能會破壞內(nèi)部連接，可能導致災難性故障。只要遵守共模電壓限制，單電源操作是可能的。共模輸入和輸出電壓規(guī)格可以解釋為所需的電源電壓余量。遵守此輸入和輸出凈空要求將允許非標準或單電源操作。圖1顯示了一種單一供應操作的方法。

偏移電壓調(diào)整

如果需要額外的偏移量調(diào)整，可以使用圖2中的電路，而不會降低偏移量隨溫度的變化。盡可能避免外部調(diào)整，因為外部噪聲，如電源噪聲，可能會無意中耦合到放大器的反向輸入端。記住，額外的偏移誤差可以由放大器的輸入偏置電流產(chǎn)生。盡可能匹配兩個輸入的阻抗，如R3所示。這將降低由放大器的輸入偏移電流引起的輸出偏移電壓。

ESD保護

對于MOSFET器件，ESD損傷已經(jīng)得到了很好的認識，但是任何半導體器件都容易受到這種潛在的破壞源的影響。對于非常高速、精細的幾何過程來說尤其如此。

ESD損壞可導致放大器輸入特性的細微變化，而不必損壞設(shè)備。在精密運算放大器中，這可能會導致偏移電壓和漂移的顯著降低。因此，在處理OPA2650時，強烈建議采取ESD處理預防措施。

輸出驅(qū)動能力

OPA2650經(jīng)過優(yōu)化，可驅(qū)動75Ω和100Ω電阻負載。該裝置可驅(qū)動2Vp-p進入75Ω負載。這種高輸出驅(qū)動能力使OPA2650成為廣泛射頻、中頻和視頻應用的理想選擇。在許多情況下，不需要額外的緩沖放大器。

許多高要求的高速應用，如驅(qū)動A/D轉(zhuǎn)換器，都需要低寬帶輸出阻抗的運算放大器。例如，當驅(qū)動flash A/D轉(zhuǎn)換器輸入端的信號相關(guān)電容時，低輸出阻抗是必不可少的。如圖3所示，OPA2650在頻率上保持非常低的閉環(huán)輸出阻抗。閉環(huán)輸出阻抗隨頻率增加而增加，因為環(huán)路增益隨頻率降低。

熱因素

OPA2650在大多數(shù)操作條件下不需要散熱。最大期望結(jié)溫將設(shè)置如下所述的最大允許內(nèi)部功耗。在任何情況下，最高結(jié)溫不得超過175℃。

總內(nèi)部功耗（PD）是靜態(tài)功率（PDQ）和兩個輸出級（PDL1和PDL2）在傳輸負載功率時消耗的附加功率之和。靜態(tài)功率就是兩個通道的指定空載供電電流乘以部件的總供電電壓。PDL1和PDL2將取決于所需的輸出信號和負載。對于接地電阻負載和相等的雙極性電源，當輸出固定在等于1/2電源電壓的電壓時，它們將達到最大值。在此條件下，PDL1=VS2/（4•RL1），其中RL1包括反饋網(wǎng)絡負載。PDL2的計算方法相同。

注意，決定內(nèi)部功耗的是輸出級的功率，而不是負載。

工作結(jié)溫度（TJ）由TA+PDθJA給出，其中TA是環(huán)境溫度。

例如，計算OPA2650U的最大TJ，其中兩個運算放大器均為G=+2，RL=100Ω，RFB=402Ω，±VS=±5V，以及規(guī)定的最大TA=+85°C。

這樣可以得到：

電容性負載

OPA2650的輸出級已經(jīng)過優(yōu)化以驅(qū)動低電阻負載。然而，電容性負載會降低放大器的相位裕度，這可能會導致高頻峰值或振蕩。大于10pF的電容性負載應通過連接一個小電阻（通常為15Ω到30Ω）與圖4所示的輸出串聯(lián)來隔離。這在驅(qū)動高電容負載（如閃存a/D轉(zhuǎn)換器）時尤為重要。從+1增加增益將改善電容性負載驅(qū)動，因為相位裕度增加。

一般來說，電容性負載應最小化，以獲得最佳的高頻性能。如果電纜端接正確，可以驅(qū)動同軸電纜。同軸電纜或傳輸線在其特性阻抗內(nèi)端接時，同軸電纜的電容（RG-58為29pF/英尺）不會加載放大器。

頻率響應補償

OPA2650的每個信道都經(jīng)過內(nèi)部補償，以在單位增益下穩(wěn)定，具有標稱60°相位裕度。這很適合寬帶積分器和緩沖應用。相位裕度和頻率響應平坦度將在較高增益下得到改善。回想一下，反轉(zhuǎn)增益-1等于帶寬增益+2，即噪聲增益=2。電壓反饋運算放大器的外部補償技術(shù)可應用于該裝置。例如，在非反相配置中，在反饋電阻器上放置電容器將從f=（1/2πRFCF）開始將增益降低到+1。或者，在反轉(zhuǎn)配置中，可以通過將串聯(lián)RC網(wǎng)絡置于反轉(zhuǎn)節(jié)點上的地面來限制帶寬而不修改反轉(zhuǎn)增益。這具有在高頻處增加噪聲增益的效果，從而通過增益帶寬積限制反轉(zhuǎn)輸入信號的帶寬。

在較高的增益下，電壓反饋拓撲的增益帶寬將根據(jù)開環(huán)頻率響應曲線限制帶寬。對于需要更寬帶寬和更高增益的應用，考慮雙電流反饋模型OPA2658。在需要大反饋電阻的應用中（如光電二極管跨阻電路），必須采取預防措施，以避免由于反饋電阻和逆變輸入上的電容形成的極點而導致增益峰值。這個極點可以通過并聯(lián)一個小電容器和反饋電阻來補償，產(chǎn)生一個抵消零項。在其他高增益應用中，使用三電阻“T”連接將降低反饋網(wǎng)絡阻抗，該阻抗與求和節(jié)點處的寄生電容發(fā)生反應。

脈沖穩(wěn)定時間

像OPA2650這樣的高速放大器能夠在脈沖輸入下實現(xiàn)極快的穩(wěn)定時間。為了獲得最佳的穩(wěn)定時間，需要良好的頻率響應平坦度和相位線性度。如規(guī)格表所示，在增益為+1時，OPA2650的2V階躍的穩(wěn)定時間非常快。規(guī)范被定義為輸入轉(zhuǎn)換后，輸出在其最終值周圍的指定誤差帶內(nèi)穩(wěn)定所需的時間。對于2V步進，1%的沉降對應于±20mV的誤差帶，0.1%對應于±2mV的誤差帶，0.01%對應于±0.2mV的誤差帶。為了獲得最佳的穩(wěn)定時間，特別是在ADC電容性負載中，頻率響應的峰值可以很少或沒有。對電容性負載使用推薦的RISO將限制這種峰值并減少沉降時間。快速、極細的規(guī)模沉降（0.01%）需要密切注意電源去耦電容器中的接地回流。為了獲得最高的性能，可以考慮OPA642，它提供了相當高的開環(huán)直流增益。

微分增益和相位

差分增益（dG）和差分相位（dP）是視頻應用中比較重要的指標之一。

閉環(huán)增益相對于輸出電壓電平的特定變化的百分比變化被定義為dG。dP被定義為在相同的輸出電壓變化中閉環(huán)相位的變化。dG和dP均在3.58MHz的NTSC子載波頻率下指定。dG和dP增加了閉環(huán)增益和輸出電壓轉(zhuǎn)換。所有測量均使用Tektronix型號VM700視頻測量裝置進行。

扭曲

OPA2650在100Ω負載下的諧波失真特性與頻率和功率輸出的關(guān)系在典型的性能曲線中顯示。如圖5所示，通過增加負載電阻可以顯著地改善變形。在計算放大器看到的有效負載電阻時，請記住包括反饋電阻的貢獻。

串擾

串擾是一個通道的信號與另一個通道的輸出信號混合并在另一個通道的輸出中自我復制的結(jié)果。串擾發(fā)生在大多數(shù)多通道集成電路中。在雙設(shè)備中，串擾的影響是通過驅(qū)動一個通道并觀察不同頻率下未驅(qū)動通道的輸出來測量的。這種影響的大小以信道間串擾為參考，以分貝表示。“輸入?yún)⒖肌敝傅氖窃鲆婧痛當_之間存在直接相關(guān)性，因此在增益增加時，串擾也會增加一個與增益相等的因子。圖6顯示了在OPA2650U中測量的串擾效應。

香料模型

在分析模擬電路和系統(tǒng)的性能時，使用SPICE對電路性能進行計算機模擬是非常有用的。這對于視頻和射頻放大器電路尤其如此，因為寄生電容和電感會對電路性能產(chǎn)生重大影響。SPICE模型可從Burr Brown應用部門的磁盤上獲得。

示范板

每種OPA2650包裝樣式都有展示板。這些電路板實現(xiàn)了非常低的寄生布局，將產(chǎn)生典型性能曲線所示的優(yōu)良頻率和脈沖響應。對于每種包裝樣式，推薦的演示板有：

請聯(lián)系您當?shù)氐腂urr Brown銷售辦事處或經(jīng)銷商訂購演示板。

典型應用

　　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(guān)于元器件價格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

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