特征

單/雙電源操作：1.6 V至36 V，±0.8V至±18V

真正的單電源操作；輸入和輸出電壓范圍包括接地

低電源電流：最大20  A

高輸出驅(qū)動(dòng)：5mA最小值

低輸入偏移電壓：最大150  V

高開環(huán)增益：700 V/mV Min

卓越PSRR:5.6  V/V最大值

標(biāo)準(zhǔn)741引腳輸出，零位至V–

一般說(shuō)明

OP90是一種高性能、微功耗運(yùn)算放大器，從1.6 V到36 V的單電源或從±0.8 V到±18 V的雙電源工作。輸入電壓范圍包括負(fù)極導(dǎo)軌，允許OP90在單電源操作中向下調(diào)節(jié)輸入信號(hào)。OP90的輸出擺幅還包括一個(gè)接地，當(dāng)從一個(gè)單一的電源運(yùn)行時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)“零入零出”操作。

OP90的靜態(tài)供電電流小于20μA，同時(shí)能夠向負(fù)載提供超過(guò)5 mA的輸出電流。輸入偏移電壓低于150μV，無(wú)需外部調(diào)零。增益超過(guò)700000，共模抑制優(yōu)于100db。在電池供電系統(tǒng)中，低于5.6μV/V的電源抑制比將偏置電壓變化降至最低。

OP90提供的低失調(diào)電壓和高增益為微功耗應(yīng)用帶來(lái)了精確性能。OP90的最低電壓和電流要求適合電池和太陽(yáng)能應(yīng)用，如便攜式儀器、遙感器和衛(wèi)星。

引腳連接

OP90–典型性能特征

申請(qǐng)信息

電池供電應(yīng)用

OP90可以在1.6V的最小電源電壓下工作，或者在±0.8V的雙電源條件下工作，并且只需要14Pa的電源電流。在許多由電池供電的電路中，OP90可以在需要更換電池之前連續(xù)運(yùn)行數(shù)千小時(shí)，從而減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間和運(yùn)行成本。

高性能便攜式設(shè)備和儀器經(jīng)常使用鋰電池，因?yàn)榕c舊的原電池相比，鋰電池的保質(zhì)期長(zhǎng)、重量輕、能量密度高。大多數(shù)鋰電池的標(biāo)稱輸出電壓為3V，以平坦放電特性著稱。OP90的低電源電壓要求，加上鋰電池的平坦放電特性，表明OP90可以在電池的整個(gè)使用壽命內(nèi)運(yùn)行。圖1顯示了為OP90供電的1Ah鋰電池的典型放電特性，而OP90反過(guò)來(lái)又將輸出擺幅驅(qū)動(dòng)到100kΩ負(fù)載。

輸入電壓保護(hù)

OP90使用PNP輸入級(jí)，保護(hù)電阻與逆變和非逆變輸入串聯(lián)。PNP晶體管的高擊穿與保護(hù)電阻相結(jié)合，提供了大量的輸入保護(hù)，使得輸入可以在任何一個(gè)電源之外獲得20 V的電壓，而不會(huì)損壞放大器。

偏移調(diào)零

圖4中的偏移零位電路提供了6毫伏的偏移調(diào)整范圍。如圖5所示，將100 kΩ電阻器與偏移零位電位計(jì)的刮片串聯(lián)在一起，可將偏移調(diào)整范圍減小到400μV，建議用于需要高零位分辨率的應(yīng)用。偏移零位不會(huì)影響TCVOS性能。

測(cè)試電路

單電源輸出電壓范圍

在單電源操作中，OP90的輸入和輸出范圍包括接地。這允許真正的“零入零出”手術(shù)室輸出級(jí)提供主動(dòng)下拉至離地0.8伏左右。低于此水平時(shí)，需要高達(dá)1 MΩ的負(fù)載電阻才能將輸出拉低至零。

在從地到0.8 V的范圍內(nèi)，OP90的電壓增益等于數(shù)據(jù)表規(guī)格。輸出電流源能力在包括接地在內(nèi)的整個(gè)電壓范圍內(nèi)保持。

應(yīng)用

電池供電參考電壓

圖6中的電路是一個(gè)電池供電的基準(zhǔn)電壓，它只消耗17μa的電源電流。在這個(gè)水平上，兩個(gè)AA細(xì)胞可以在18個(gè)月內(nèi)為這個(gè)參考提供能量。當(dāng)輸出電壓為1.23 V@25°C時(shí)，在工業(yè)溫度范圍內(nèi)，基準(zhǔn)漂移僅為5.5μV/°C。負(fù)載調(diào)節(jié)為85μV/mA，線路調(diào)節(jié)為120μV/V。

基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)基于帶隙技術(shù)。電阻R1和R2的縮放會(huì)在Q1和Q2產(chǎn)生不相等的電流。由此產(chǎn)生的VBE失配在R3上產(chǎn)生溫度比例電壓，進(jìn)而在R4和R5之間產(chǎn)生更大的溫度比例電壓。這個(gè)電壓出現(xiàn)在與Q1的VBE相加的輸出端，Q1的溫度系數(shù)相反。在25°C時(shí)將輸出調(diào)整到1.23 V，可產(chǎn)生最小的溫度漂移。帶隙基準(zhǔn)可以有啟動(dòng)問(wèn)題。在R1和R2沒有電流的情況下，OP90超出了正輸入范圍限制，并且具有未定義的輸出狀態(tài)。將引腳5（偏移調(diào)整引腳）短路到地上，在這些條件下迫使輸出高，確保可靠啟動(dòng)，而不會(huì)顯著降低OP90的偏移漂移。

單運(yùn)放全波整流器

圖7顯示了一個(gè)全波整流電路，該電路可提供高達(dá)±2.5 V的輸入信號(hào)的絕對(duì)值，即使是從單個(gè)5 V電源供電。對(duì)于負(fù)輸入，放大器充當(dāng)單位增益反相器。正信號(hào)迫使運(yùn)算放大器輸出接地。1N914二極管反向偏壓，信號(hào)通過(guò)R1和R2到達(dá)輸出端。由于輸入阻抗的不對(duì)稱性取決于輸出阻抗。對(duì)于恒定負(fù)載阻抗，可通過(guò)降低R2來(lái)校正。第二個(gè)OP90可以緩沖變化或重負(fù)載。圖8顯示了帶有4vp-p，10hz輸入信號(hào)的全波整流器的輸出。

2線4毫安至20毫安電流變送器

圖9中的電流變送器提供4毫安至20毫安的輸出，輸出電壓與輸入電壓成線性比例。變送器的線性度超過(guò)0.004%，線路抑制為0.0005%/volt。

電流變送器的偏置由REF-02EZ提供。OP90EZ調(diào)節(jié)輸出電流，以滿足非換向節(jié)點(diǎn)的電流總和：

對(duì)于圖9所示的值，

輸出滿標(biāo)度為20毫安，輸入為100毫伏。R2的調(diào)整將提供偏移微調(diào)，R1的調(diào)整將提供增益微調(diào)。這些微調(diào)不相互作用，因?yàn)镺P90的非轉(zhuǎn)換輸入位于虛擬地面。肖特基二極管，D1，防止輸入電壓尖峰拉低非反轉(zhuǎn)輸入超過(guò)300毫伏的逆變輸入。如果沒有二極管，這種尖峰會(huì)導(dǎo)致OP90的相位反轉(zhuǎn)，并可能導(dǎo)致發(fā)射機(jī)鎖死。該電路的柔度從10伏到40伏。電壓參考輸出可提供高達(dá)2毫安的傳感器勵(lì)磁。

微功率壓控振蕩器

兩個(gè)OP90與一個(gè)廉價(jià)的四元CMOS開關(guān)組合構(gòu)成圖10所示的精密VCO。該電路提供三角形和方波輸出，僅從一個(gè)5V電源中提取50μA的電流。A1充當(dāng)積分器；S1對(duì)稱地切換充電電流，產(chǎn)生正、負(fù)斜坡。積分器以A2為界，A2作為施密特觸發(fā)器，精確滯后為1.67V，由電阻R5、R6和R7以及相關(guān)CMOS開關(guān)設(shè)置。A1的輸出是一個(gè)三角波，上下電平分別為3.33V和1.67V。A2的輸出是一個(gè)方波，幾乎有軌對(duì)軌擺動(dòng)。如圖所示，操作頻率由以下等式給出：

但這很容易通過(guò)改變C1來(lái)改變。電路在幾百赫茲以下工作良好。

微功率單電源儀表放大器

圖11中的簡(jiǎn)單儀表放大器提供超過(guò)110分貝的共模抑制，并且只吸收15μA的電源電流。反饋給微調(diào)管腳，而不是反向輸入。這使得單個(gè)放大器能夠提供不同于單端的轉(zhuǎn)換，具有優(yōu)異的共模抑制能力。儀表放大器的失真是差分對(duì)的失真，因此電路僅限于高增益應(yīng)用。在2.5v的輸出范圍內(nèi)，當(dāng)增益為500～1000時(shí)，非線性度小于0.1%。電阻器R3和R4設(shè)置電壓增益，并在顯示的值下產(chǎn)生1000的增益。儀表放大器的增益溫度僅為50 ppm/°C。

偏移電壓低于150μV，漂移低于2μV/°C。OP90的輸入和輸出電壓范圍包括負(fù)軌，允許儀表放大器提供真正的“零輸入、零輸出”操作。

單電源電流監(jiān)測(cè)器

電流監(jiān)測(cè)基本上包括放大電阻上的電壓降，電阻與被測(cè)電流成一系列。困難在于，只有很小的電壓降是可以容忍的，而低精度運(yùn)算放大器則大大限制了整體分辨率。圖12中的單電源電流監(jiān)測(cè)器的分辨率為10μa，能夠監(jiān)測(cè)30 mA的電流。可通過(guò)改變電流檢測(cè)電阻器R1來(lái)調(diào)整該范圍。在測(cè)量系統(tǒng)總電流時(shí)，可能需要在最終結(jié)果中包括電流監(jiān)測(cè)器的電源電流，該電流監(jiān)測(cè)器繞過(guò)電流檢測(cè)電阻器。

通過(guò)調(diào)整偏移微調(diào)電位計(jì)R2，可以測(cè)量和校準(zhǔn)該電流（連同剩余偏移）。這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與溫度有關(guān)的故意偏移。然而，OP90的供電電流也與溫度成正比，這兩種效應(yīng)往往軌道電流在R4和R5中，也繞過(guò)R1，可以通過(guò)增益微調(diào)來(lái)解釋。

外形尺寸

尺寸單位為英寸和（mm）。

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