特征

•高帶寬：80MHz

•高轉(zhuǎn)換率：55V/μs
出色的視頻性能

−0.5dB增益平坦度：25MHz

−差分增益：0.3%

−差相：0.7°；

•輸入范圍包括接地

•軌對(duì)軌輸出

•關(guān)機(jī)電流：<5μA

•低靜態(tài)電流：5.2mA

•單電源工作范圍：+2.7V至+3.3V

•微型包裝：SC70-6

應(yīng)用

•數(shù)碼相機(jī)

•照相手機(jī)

•數(shù)字媒體播放器

•數(shù)碼攝像機(jī)

•機(jī)頂盒視頻過濾器

•光功率監(jiān)測(cè)

•跨阻放大器

•自動(dòng)測(cè)試設(shè)備

說明

高速OPA358放大器針對(duì)3V單電源操作進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)150Ω負(fù)載連接到GND時(shí)，輸出通常在接地5mV范圍內(nèi)擺動(dòng)。輸入共模范圍包括GND和擺動(dòng)到正電源1V以內(nèi)。OPA358具有優(yōu)異的視頻性能：0.5dB增益平坦度為25MHz，差分增益為0.3%，差分相位為0.7°。

OPA358的電源電壓范圍為+2.7V至+3.3V，工作范圍為+2.5V至+3.6V。每個(gè)通道的靜態(tài)電流僅為5.2mA。

在關(guān)機(jī)模式下，靜態(tài)電流降至<5μA，顯著降低功耗。這在電池供電的設(shè)備中尤其重要，例如數(shù)碼相機(jī)（dsc）或帶有集成攝像頭的移動(dòng)電話。

OPA358在SC70-6中提供，SC70-6是目前可用于視頻應(yīng)用的最小軟件包。

OPA358相關(guān)產(chǎn)品

引腳配置

（1）、如圖所示，通過調(diào)整包裝標(biāo)記的方向來確定針腳1。

典型特征

除非另有說明，否則所有技術(shù)規(guī)格在TA=+25°C，RL=150Ω時(shí)連接至VS/2。

應(yīng)用程序信息

工作電壓

在−40°C至+85°C的溫度范圍內(nèi)，OPA358完全規(guī)定為+2.7V至+3.3V。隨工作電壓或溫度而顯著變化的參數(shù)顯示在典型特性中。

電源插腳應(yīng)使用100nF陶瓷電容器旁路。

輸入電壓

OPA358的輸入共模范圍從（V−）−0.1V擴(kuò)展到（V+−1.0V）。

輸入過電壓保護(hù)

所有OPA358引腳均采用與電源相連的內(nèi)部ESD保護(hù)二極管進(jìn)行靜電保護(hù)。如果電流被外部限制在10mA，這些二極管將提供輸入過驅(qū)動(dòng)保護(hù)。

軌對(duì)軌輸出

AB類輸出級(jí)采用共源晶體管實(shí)現(xiàn)軌對(duì)軌輸出。對(duì)于150Ω負(fù)載，當(dāng)負(fù)載連接到VS/2時(shí)，輸出電壓擺幅從負(fù)軌到正軌分別為100mV和200mV。對(duì)于較輕的負(fù)載，在保持高開環(huán)增益的同時(shí)，輸出極為靠近電源軌。如果負(fù)載接地，OPA358輸出通常在離地5mV范圍內(nèi)擺動(dòng)。見典型特性曲線，輸出電壓擺幅與輸出電流。

啟用/關(guān)閉

OPA358具有關(guān)閉功能，可禁用輸出并將靜態(tài)電流降低到5μa以下。此功能對(duì)于便攜式視頻應(yīng)用程序尤其有用，例如數(shù)碼相機(jī)（DSC）和相機(jī)電話，這些設(shè)備很少與電視或其他視頻設(shè)備連接。

啟用邏輯輸入電壓參考OPA358 GND引腳。應(yīng)用于使能引腳的邏輯電平高啟用運(yùn)算放大器。有效邏輯高電平定義為高于GND≥1.6V。有效邏輯低定義為高于GND≤0.8V。如果未連接啟用引腳，內(nèi)部上拉電路將啟用放大器。使能引腳電壓水平測(cè)試有效邏輯高閾值（最小1.6V）和有效邏輯低閾值（最大0.8V）。

啟用時(shí)間為1.5μs，禁用時(shí)間僅為50ns。這使得OPA358的輸出可以多路復(fù)用到公共輸出總線上。禁用時(shí)，輸出假定為高阻抗?fàn)顟B(tài)。

視頻表演

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視頻測(cè)試模式包括：

•不同測(cè)試頻率的多突發(fā)數(shù)據(jù)包，以檢查基本頻率響應(yīng)。

•以不同頻率調(diào)制的多脈沖脈沖，用于測(cè)試視頻基帶上振幅和群延遲誤差的綜合測(cè)量。

•色度-亮度（CCIR17）-測(cè)試振幅、相位和一些失真。

圖2顯示了圖3到圖13和圖16的測(cè)試電路。（注：1和2表示與圖中標(biāo)記為1和2的波形相對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)。）

OPA358的頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)測(cè)量評(píng)估視頻系統(tǒng)在不影響各自振幅的情況下均勻傳輸不同頻率信號(hào)分量的能力。圖3顯示了多脈沖測(cè)試模式；圖4顯示了多脈沖。這些圖中的頂部波形顯示了完整的測(cè)試模式。中間和底部波形是完整波形的關(guān)鍵部分的更詳細(xì)視圖。中間的波形代表來自視頻發(fā)生器的輸入信號(hào)；底部的波形是輸出到線路的OPA358。

色度與亮度增益不相等（或相對(duì)色度電平）是視頻信號(hào)的色度和亮度分量在不同頻率下增益比的變化。常見的測(cè)試模式是測(cè)試模式ccir17中的脈沖，如圖5所示。如圖3和圖4所示，頂部波形顯示了完整的測(cè)試模式。中間和底部波形是完整波形關(guān)鍵部分的更詳細(xì)視圖，中間波形表示來自視頻發(fā)生器的輸入信號(hào)，底部波形是輸出到線路的OPA358。

增益誤差通常表現(xiàn)為色度信息的衰減或峰值。這在圖片中顯示為不正確的顏色飽和度。延遲失真會(huì)導(dǎo)致顏色模糊或出血，尤其是圖片中物體的邊緣。它也可能導(dǎo)致銳利發(fā)光躍遷的再現(xiàn)性差。

圖3至圖5顯示，OPA358在整個(gè)視頻頻率范圍內(nèi)不會(huì)造成可見失真或增益變化。

輸出擺動(dòng)至GND（同步脈沖）

圖6顯示了OPA358的輸出擺動(dòng)能力，它通過驅(qū)動(dòng)輸入，同步電平為0V。OPA358的輸出非常接近0V，通常在小于5mV的范圍內(nèi)擺動(dòng)，負(fù)載接地為150Ω。

弧垂校正

凹陷校正通過兩個(gè)小的輸出耦合電容器提供出色的視頻性能。它消除了傳統(tǒng)的、大的220μF輸出電容器。傳統(tǒng)的220μF電路（圖7a）在5Hz時(shí)產(chǎn)生一個(gè)單一的低頻極（−3dB頻率）。如果這個(gè)電容器小得多，在50赫茲到100赫茲的臨界范圍內(nèi)過度的相移會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)傾斜，這會(huì)干擾電視接收機(jī)中同步信號(hào)的正確恢復(fù)。

帶凹陷校正的OPA358（圖7b）在20Hz區(qū)域產(chǎn)生振幅響應(yīng)峰值。這一小部分的峰值（十分之幾分貝）在50赫茲到100赫茲的臨界范圍內(nèi)提供了相位響應(yīng)的補(bǔ)償，大大減少了磁場(chǎng)傾斜。請(qǐng)注意，需要兩個(gè)明顯更小、成本更低的電容器。

帶有凹陷校正的電路的輸出電壓擺幅（見圖7b）是耦合電容值的函數(shù)。弧垂校正電容器的值只會(huì)產(chǎn)生較小的影響。耦合電容越小，輸出擺幅越大。因此，為了使用非常小的耦合電容器（22μF和33μF）來適應(yīng)大信號(hào)擺幅，可能需要更高的電源電壓。

直流耦合輸出

由于出色的搖擺到地面，OPA358也可以直流耦合到視頻負(fù)載。如圖8所示，這樣就不需要在輸出端使用交流耦合電容器。這在主板空間受限的便攜式視頻應(yīng)用中尤為重要。

直流耦合輸出配置也顯示出最佳的視頻性能。沒有線或場(chǎng)傾斜允許使用最低的電源。在這種模式下，OPA358將安全地工作到2.5V，而不切斷信號(hào)。

直流耦合輸出的缺點(diǎn)是它使用了更高的電源電流。

寬帶視頻多路復(fù)用

視頻放大器（包括使能管腳）的一個(gè)常見應(yīng)用是將多個(gè)放大器輸出連接在一起，然后從幾個(gè)可能的視頻輸入中選擇哪一個(gè)輸入到一條線路上。這個(gè)簡(jiǎn)單的有線或視頻多路復(fù)用器可以使用OPA358輕松實(shí)現(xiàn)，如圖9所示。

容性負(fù)載與穩(wěn)定性

OPA358可以驅(qū)動(dòng)各種電容性負(fù)載。然而，在某些條件下，所有運(yùn)算放大器都可能變得不穩(wěn)定。運(yùn)算放大器的配置、增益和負(fù)載值只是確定穩(wěn)定性時(shí)要考慮的幾個(gè)因素。單位增益結(jié)構(gòu)的運(yùn)算放大器最容易受到電容負(fù)載的影響。電容性負(fù)載與運(yùn)算放大器輸出電阻以及任何附加負(fù)載電阻發(fā)生反應(yīng)，在小信號(hào)響應(yīng)中產(chǎn)生一個(gè)極點(diǎn)，降低相位裕度。

改進(jìn)單位增益配置中電容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)的一種方法是在輸出端串聯(lián)一個(gè)10Ω到20Ω的電阻器，如圖10所示。這大大減少了大電容負(fù)載時(shí)的響鈴。然而，如果有一個(gè)電阻負(fù)載與電容負(fù)載并聯(lián)，RS會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分壓器。這會(huì)在輸出端引入直流誤差，并略微減小輸出擺幅。這個(gè)錯(cuò)誤可能無關(guān)緊要。例如，在RL=10kΩ和RS=20Ω的情況下，輸出只有大約0.2%的誤差。

寬帶跨阻放大器

適用于低電壓、低噪聲、低噪聲輸入的35波段光電二極管放大器。低電壓噪聲很重要，因?yàn)楣怆姸O管電容使電路的有效噪聲增益在高頻下增加。

如圖11所示，跨阻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵元素是期望的二極管電容（包括OPA358的寄生輸入共模和差模輸入電容（1.5+1.5）pF）、所需的跨阻增益（RF）和OPA358（80MHz）的增益帶寬積（GBW）。設(shè)置這3個(gè)變量后，可以設(shè)置反饋電容值（CF）來控制頻率響應(yīng)。

為了獲得最大平坦的二階巴特沃斯頻率響應(yīng)，反饋極點(diǎn)應(yīng)設(shè)置為：

典型的表面貼裝電阻器的寄生電容約為0.2pF，必須從計(jì)算的反饋電容值中扣除。

帶寬計(jì)算公式如下：

對(duì)于更高的跨阻帶寬，可以使用CMOS OPA380（90mhzgbw）、OPA355（200mhzgbw）或OPA655（400mhzgbw）。

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