特征

•低噪聲：1 kHz時(shí)為7.5 nV/√Hz

•0.1 Hz至10 Hz噪聲：0.8μVPP

•靜態(tài)電流：760μA（典型）

•低偏移電壓：5μV（典型值）

•增益帶寬產(chǎn)品：5.5 MHz

•軌對(duì)軌輸入和輸出

•單電源操作

•電源電壓：2.2 V至5.5 V

•節(jié)省空間的套餐：

–SC70、SOT-23、DSBGA、VSSOP、TSSOP

應(yīng)用

•ADC緩沖器

•音頻設(shè)備

•醫(yī)療器械

•手持測(cè)試設(shè)備

•有源濾波

•傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)

說(shuō)明

OPA376系列代表了帶有e-trim的新一代低噪聲運(yùn)算放大器™，提供卓越的直流精度和交流性能。軌道環(huán)行輸入和輸出、低偏移（最大25μV）、低噪聲（7.5 nV/√Hz）、950μA（最大）靜態(tài)電流和5.5 MHz帶寬使該部件非常適合各種精密和便攜式應(yīng)用。此外，該設(shè)備具有相當(dāng)廣泛的電源范圍和出色的電源抑制比，使其具有吸引力的應(yīng)用，直接從電池運(yùn)行，沒(méi)有監(jiān)管。

OPA376（單一版本）有微型SC70-5、SOT-23-5和SOIC-8封裝。OPA2376（雙）采用DSBGA-8、VSSOP-8和SOIC-8封裝。OPA4376（quad）采用TSSOP-14封裝。所有型號(hào)均規(guī)定在-40°C至+125°C的溫度下工作。

設(shè)備信息

（1）、有關(guān)所有可用的軟件包，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表末尾的軟件包選項(xiàng)附錄。

輸入噪聲電壓譜密度

偏置電壓生產(chǎn)分配

典型特征

除非另有說(shuō)明，否則在TA=25°C，VS=5 V，RL=10 kΩ連接到VS/2，VCM=VS/2，VOUT=VS/2。

詳細(xì)說(shuō)明

概述

OPA376系列屬于新一代低噪聲運(yùn)算放大器，具有e-trim功能，為客戶提供出色的直流精度和交流性能。低噪音，軌對(duì)軌輸入和輸出，低偏移，低靜態(tài)電流，使這些設(shè)備成為各種精密和便攜式應(yīng)用的理想選擇。此外，該設(shè)備具有廣泛的電源范圍和出色的電源抑制比，使其適合于無(wú)需調(diào)節(jié)的電池供電應(yīng)用。

功能框圖

功能描述

OPAx376系列精密放大器提供出色的直流性能和出色的交流性能。OPAx376通過(guò)單電源工作，能夠驅(qū)動(dòng)大容量電容負(fù)載，具有寬輸入共模電壓范圍，非常適合驅(qū)動(dòng)SAR ADC以及24位和更高分辨率轉(zhuǎn)換器的輸入。包括內(nèi)部ESD保護(hù)，OPAx376系列提供多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝，包括用于需要節(jié)省空間的應(yīng)用的晶片級(jí)封裝。

工作電壓

OPA376系列放大器在2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）的電源范圍內(nèi)工作。許多規(guī)范適用于-40°C至+125°C之間。在典型特征.

輸入偏移電壓和輸入偏移電壓漂移

OPAx376系列運(yùn)算放大器采用TI公司的e-trim技術(shù)制造。每一個(gè)放大器都在生產(chǎn)中進(jìn)行調(diào)整，從而最大限度地減少與輸入偏移電壓和輸入偏移電壓漂移相關(guān)的誤差。e-trim技術(shù)是TI公司在晶圓探測(cè)或最終測(cè)試期間微調(diào)內(nèi)部器件參數(shù)的專(zhuān)有方法。

容性負(fù)載與穩(wěn)定性

OPA376系列放大器可用于需要驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載的應(yīng)用場(chǎng)合。與所有運(yùn)算放大器一樣，可能會(huì)有OPAx376變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致振蕩的具體情況。在確定一個(gè)放大器是否能穩(wěn)定工作時(shí)，需要考慮的因素包括：特定的運(yùn)放電路配置、布局、增益和輸出負(fù)載。在單位增益（+1-V/V）緩沖配置和驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載的運(yùn)算放大器表現(xiàn)出比在更高噪聲增益下工作的放大器更不穩(wěn)定的趨勢(shì)。電容性負(fù)載與運(yùn)算放大器輸出電阻一起，在反饋回路中產(chǎn)生一個(gè)極點(diǎn)，降低相位裕度。隨著容性負(fù)載的增加，相位裕度的退化也隨之增加。

在單位增益配置的OPAx376可以直接驅(qū)動(dòng)高達(dá)250pF的純電容負(fù)載。增加增益可以增強(qiáng)放大器驅(qū)動(dòng)更大電容性負(fù)載的能力；參見(jiàn)典型特征圖16。在單位增益配置中，電容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)在輸出端串聯(lián)一個(gè)小的（10Ω到20Ω）電阻器RS來(lái)改善，如圖22所示。這種電阻器在保持純電容性負(fù)載的直流性能的同時(shí)顯著降低了振鈴。然而，如果電阻負(fù)載與電容負(fù)載并聯(lián)，則會(huì)產(chǎn)生分壓器，在輸出端引入增益誤差，并略微減小輸出擺幅。引入的誤差與比值RS/RL成正比，在低輸出電流水平下通常可以忽略不計(jì)。

共模電壓范圍

OPA376系列的輸入共模電壓范圍超出電源軌100毫伏。放大器的偏移電壓非常低，從大約（V-）到（V+）-1V，如圖23所示。當(dāng)共模電壓超過(guò)（V+）-1 V時(shí)，偏移電壓增加。共模抑制從（V-）到（V+）-1.3 V。

輸入和ESD保護(hù)

OPA376系列在所有引腳上集成了內(nèi)部靜電放電（ESD）保護(hù)電路。對(duì)于輸入和輸出引腳，這種保護(hù)主要由連接在輸入和電源引腳之間的電流控制二極管組成。這些ESD保護(hù)二極管還提供電路內(nèi)輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)保護(hù)，只要電流限制在10毫安，如絕對(duì)最大額定值所述。圖24顯示了如何在驅(qū)動(dòng)輸入端添加一個(gè)串聯(lián)輸入電阻來(lái)限制輸入電流。增加的電阻在放大器輸入端產(chǎn)生熱噪聲，在對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用中，其值應(yīng)保持在最小值。

設(shè)備功能模式

OPAx376具有單一功能模式，當(dāng)電源電壓大于2.2 V（±1.1 V）時(shí)，它可以工作。OPAx376的最大電源電壓為5.5 V（±2.75 V）。

應(yīng)用與實(shí)施

注意

以下應(yīng)用章節(jié)中的信息不是TI組件規(guī)范的一部分，TI不保證其準(zhǔn)確性或完整性。TI的客戶負(fù)責(zé)確定組件的適用性。客戶應(yīng)驗(yàn)證和測(cè)試其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以確認(rèn)系統(tǒng)功能。

申請(qǐng)信息

OPA376系列運(yùn)算放大器是使用e-trim技術(shù)制造的，這是一種專(zhuān)利技術(shù)，在制造的最后步驟中可以調(diào)整偏移電壓。這種技術(shù)可以補(bǔ)償成型過(guò)程中可能發(fā)生的性能變化。通過(guò)e-trim，OPA376系列可提供出色的偏置電壓（典型值為5μV）。此外，該放大器具有快速轉(zhuǎn)換率，低漂移，低噪聲，以及優(yōu)良的PSRR和AOL。這些5.5兆赫CMOS運(yùn)算放大器在760μA（典型）靜態(tài)電流下工作。

基本放大器配置

OPA376家族團(tuán)結(jié)穩(wěn)定。當(dāng)輸入過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)，它不會(huì)出現(xiàn)輸出相位反轉(zhuǎn)。典型的單電源連接如圖25所示。OPA376被配置為一個(gè)增益為–10 V/V的基本逆變放大器。該單電源連接的輸出以共模電壓VCM為中心。對(duì)于所示電路，此電壓為2.5 V，但可能是共模輸入電壓范圍內(nèi)的任何值。

有源濾波

OPA376系列非常適合于要求寬帶寬、快速轉(zhuǎn)換率、低噪聲、單電源運(yùn)算放大器的濾波器應(yīng)用。圖26顯示了一個(gè)50 kHz，二階，低通濾波器。所選組件可提供最大平坦的巴特沃斯響應(yīng)。在截止頻率之外，衰減為-40 dB/decade。巴特沃斯響應(yīng)非常適合于需要可預(yù)測(cè)增益特性的應(yīng)用，例如在模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）之前使用的抗混疊濾波器。

驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器

OPA376系列的低噪聲和寬增益帶寬使其成為adc的理想驅(qū)動(dòng)器。圖27顯示了OPA376驅(qū)動(dòng)一個(gè)16位250 kSPS轉(zhuǎn)換器ADS8327。放大器被連接成一個(gè)單元增益、非反相緩沖器。

（1）、建議值；可能需要根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。

幻影供電話筒

圖28所示的電路描述了遠(yuǎn)程麥克風(fēng)放大器如何由信號(hào)電纜輸出側(cè)的幻象源供電。該電纜提供雙重功能，同時(shí)傳輸麥克風(fēng)放大器級(jí)的差分輸出信號(hào)和直流電源。

OPA2376用作差分輸出放大器的單端輸入，增益為6分貝。兩個(gè)運(yùn)算放大器的共模偏置由駐極體傳聲器元件上產(chǎn)生的直流電壓提供。電纜輸出側(cè)的6.8-kΩ系列電阻器和電纜輸入側(cè)的4.7-kΩ電阻器和齊納二極管將48-V幻象電源降低至5.1 V。交流耦合阻斷了電纜兩端的不同直流電壓水平。

INA163儀器放大器提供差分輸入并從電纜接收平衡音頻信號(hào)。通過(guò)選擇RG值，可以將INA163增益設(shè)置為0分貝到80分貝。INA163電路是混合控制臺(tái)中使用的典型輸入電路。

典型應(yīng)用

低通濾波器通常用于信號(hào)處理應(yīng)用，以減少噪聲和防止混疊。OPA376是構(gòu)建高速、高精度有源濾波器的理想選擇。圖30顯示了信號(hào)處理應(yīng)用中常見(jiàn)的二階低通濾波器。

設(shè)計(jì)要求

在本設(shè)計(jì)示例中使用以下參數(shù)：

•增益=5 V/V（反轉(zhuǎn)增益）

•低通截止頻率=25 kHz

•二階切比雪夫?yàn)V波器響應(yīng)，通帶內(nèi)增益峰值為3-dB

詳細(xì)設(shè)計(jì)程序

低通網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的無(wú)限增益多重反饋電路如圖30所示。使用方程式1計(jì)算電壓傳遞函數(shù)。

這個(gè)電路產(chǎn)生信號(hào)反轉(zhuǎn)。對(duì)于該電路，直流增益和低通截止頻率由方程式2計(jì)算：

軟件工具可以方便地簡(jiǎn)化濾波器的設(shè)計(jì)。WEBENCH®Filter Designer是一個(gè)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、易于使用的有源濾波器設(shè)計(jì)程序。WEBENCH過(guò)濾器設(shè)計(jì)器允許您使用TI供應(yīng)商合作伙伴的TI運(yùn)算放大器和無(wú)源元件來(lái)創(chuàng)建優(yōu)化的濾波器設(shè)計(jì)。

WEBENCH®Filter Designer是WEBENCH®Design Center提供的基于web的工具，它允許您在幾分鐘內(nèi)設(shè)計(jì)、優(yōu)化和模擬完整的多級(jí)有源濾波器解決方案。

應(yīng)用曲線

電源建議

OPAx376的工作電壓為2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）；許多規(guī)范適用于-40°C至+125°C。典型特性中給出了與工作電壓或溫度相關(guān)的顯著變化的參數(shù)。

布局

布局指南

為獲得設(shè)備的最佳操作性能，請(qǐng)使用良好的PCB布局實(shí)踐，包括：

•噪聲可以通過(guò)整個(gè)電路的電源引腳和運(yùn)算放大器本身傳播到模擬電路中。旁路電容器可以通過(guò)提供模擬電路局部的低阻抗電源來(lái)降低耦合噪聲。

–將低ESR、0.1-μF陶瓷旁路電容器連接在每個(gè)電源引腳和接地之間，并盡可能靠近設(shè)備。從V+到地的單旁路電容器適用于單電源應(yīng)用。

•電路模擬和數(shù)字部分的單獨(dú)接地是最簡(jiǎn)單和最有效的噪聲抑制方法之一。多層印刷電路板上的一層或多層通常用于接地層。接地板有助于散熱，減少電磁干擾噪音。物理隔離數(shù)字和模擬接地，注意地電流的流動(dòng)。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱電路板布局技術(shù)，SLOA089。

•為了減少寄生耦合，輸入軌跡應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電源或輸出軌跡。如果這些記錄道不能分開(kāi)，垂直穿過(guò)敏感記錄道要比與有噪聲的記錄道平行要好。

•將外部組件盡可能靠近設(shè)備。如圖32所示，保持RF和RG接近逆變輸入可以最大限度地減小寄生電容。

•輸入記錄道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短。輸入軌跡是電路中最敏感的部分。

•考慮在關(guān)鍵線路周?chē)O(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)的低阻抗保護(hù)環(huán)。保護(hù)環(huán)可以顯著降低附近不同電位的漏電電流。

•清潔電路板組裝后的PCB，以獲得最佳性能。

•任何精密集成電路都可能因水分進(jìn)入塑料包裝而發(fā)生性能變化。在任何水性PCB清潔過(guò)程之后，烘烤PCB組件以去除清潔過(guò)程中引入設(shè)備包裝的水分。大多數(shù)情況下，在85°C下低溫后清潔烘烤30分鐘就足夠了。

光敏性

雖然OPA2376YZD封裝有一個(gè)保護(hù)性的背面涂層，可以減少在模具上的曝光量，除非完全屏蔽，否則環(huán)境光可以到達(dá)器件的活動(dòng)區(qū)域。封裝的輸入偏置電流是在沒(méi)有光線的情況下規(guī)定的。根據(jù)給定應(yīng)用中的曝光量，應(yīng)預(yù)計(jì)偏置電流的增加和偏置電壓的可能增加。由于光輸出隨時(shí)間變化，熒光燈可能會(huì)產(chǎn)生噪音或嗡嗡聲。最佳布局實(shí)踐包括終端產(chǎn)品包裝，在操作過(guò)程中為可能的光源提供屏蔽。

布局示例

機(jī)械、包裝和可訂購(gòu)信息

以下頁(yè)面包括機(jī)械、包裝和可訂購(gòu)信息。此信息是指定設(shè)備可用的最新數(shù)據(jù)。本數(shù)據(jù)如有變更，恕不另行通知，也不作修改。有關(guān)本數(shù)據(jù)表基于瀏覽器的版本，請(qǐng)參閱左側(cè)導(dǎo)航。

OPAx376的工作電壓為2.2 V至5.5 V（±1.1 V至±2.75 V）；許多規(guī)范適用于-40°C至+125°C。典型特性中給出了與工作電壓或溫度相關(guān)的顯著變化的參數(shù)。

OPA2376YZD是一種無(wú)鉛（Pb）級(jí)、模具級(jí)、模具尺寸的球柵陣列（DSBGA）封裝。與塑料包裝中的設(shè)備不同，這些設(shè)備沒(méi)有模塑化合物、引線框架、引線鍵或引線。使用標(biāo)準(zhǔn)的表面貼裝組裝程序，DSBGA可以安裝到印刷電路板（PCB）上，而不需要額外的填充。圖33和圖34詳細(xì)說(shuō)明了引線和包裝標(biāo)記。見(jiàn)應(yīng)用說(shuō)明SBVA017，NanoStar™ 和納米級(jí)的™ 關(guān)于300μm焊料封裝的詳細(xì)設(shè)計(jì)信息。

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