特征

•適合汽車應(yīng)用

•AEC-Q100測試指南，包括以下內(nèi)容：

–設(shè)備溫度1級：–40°C至+125°C環(huán)境工作溫度

–設(shè)備HBM ESD分類級別：

–OPA171-Q1的3A級

–OPA2171-Q1的3A級

–2級OPA4171-Q1

–設(shè)備CDM ESD分類級別

–OPA171-Q1的C4A級

–OPA2171-Q1的C6級

–OPA4171-Q1的C6級

•電源范圍：2.7至36 V，±1.35至±18 V

•低噪聲：14 nV/√Hz

•低偏移漂移：±0.3μV/°C（典型值）

•RFI過濾輸入

•輸入范圍包括負(fù)電源

•輸入范圍工作至正電源

•軌對軌輸出

•增益帶寬：3 MHz

•低靜態(tài)電流：每個放大器475μA

•高共模抑制：120 dB（典型值）

•低輸入偏置電流：8 pA

•行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包：

–5針小外形晶體管SOT-23（DBV）封裝

應(yīng)用

•功率模塊中的跟蹤放大器

•商用電源

•傳感器放大器

•橋式放大器

•溫度測量

•應(yīng)變計(jì)放大器

•精密積分器

•電池供電儀器

•測試設(shè)備

說明

OPA171-Q1系列器件是一種36V、單電源、低噪聲運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器），能夠在2.7伏（±1.35伏）到36伏（±18伏）的電源上工作。該器件采用微型封裝，提供低偏移、低漂移和低靜態(tài)電流帶寬。單、雙和四個版本都有相同的規(guī)格，以實(shí)現(xiàn)最大的設(shè)計(jì)靈活性。

設(shè)備信息（1）

（1）、有關(guān)所有可用的軟件包，請參閱數(shù)據(jù)表末尾的醫(yī)囑內(nèi)容附錄。

偏移電壓與共模電壓

偏移電壓與電源

與大多數(shù)只在一個電源電壓下指定的運(yùn)算放大器不同，OPAx171-Q1系列設(shè)備的電壓范圍為2.7至36 V。超出電源導(dǎo)軌的輸入信號不會導(dǎo)致相位反轉(zhuǎn)。OPAx171-Q1系列器件在電容負(fù)載高達(dá)300 pF時(shí)穩(wěn)定。在正常運(yùn)行期間，該輸入可在負(fù)軌下100毫伏和頂軌2伏范圍內(nèi)工作。該裝置可在超過頂部軌道的100 mV全軌對軌輸入下運(yùn)行，但在頂部軌道2 V范圍內(nèi)性能降低。

OPAx171-Q1運(yùn)算放大器的規(guī)定溫度為-40°C至+125°C。

典型特征

VS=±18 V，VCM=VS/2，RLOAD=10 kΩ，連接到VS/2，CL=100 pF，除非另有說明。

詳細(xì)說明

概述

OPAx171-Q1系列運(yùn)算放大器提供高整體性能，使其成為許多通用應(yīng)用的理想選擇。只有1.5μV/°C（最大值）的優(yōu)良偏移漂移在整個溫度范圍內(nèi)提供了極好的穩(wěn)定性。此外，該設(shè)備提供了非常好的整體性能與高共模抑制比，電源抑制比，AOL和優(yōu)越的THD。

功能框圖

特性描述

運(yùn)行特性

OPAx171-Q1系列設(shè)備的工作電壓為2.7至36 V（±1.35至±18 V）。許多規(guī)范適用于-40°C至+125°C。典型特性部分顯示了與工作電壓或溫度相關(guān)的顯著變化的參數(shù)。

倒相保護(hù)

OPAx171-Q1系列設(shè)備具有內(nèi)部相位反轉(zhuǎn)保護(hù)。當(dāng)輸入被驅(qū)動超過其線性共模范圍時(shí)，許多運(yùn)算放大器都會出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)。這種情況在非換向電路中最常見，當(dāng)輸入被驅(qū)動到超過規(guī)定的共模電壓范圍時(shí)，導(dǎo)致輸出反向進(jìn)入相反的軌道。OPAx171-Q1系列器件的輸入可防止共模電壓過高時(shí)的相位反轉(zhuǎn)。相反，輸出限制在適當(dāng)?shù)能壍郎稀D37顯示了這種性能。

電容性負(fù)載及穩(wěn)定性

OPAx171-Q1系列器件的動態(tài)特性已針對常見的操作條件進(jìn)行了優(yōu)化。低閉環(huán)增益和高容性負(fù)載的結(jié)合降低了放大器的相位裕度，并可能導(dǎo)致增益峰值或振蕩。因此，較重的電容性負(fù)載必須與輸出隔離。實(shí)現(xiàn)這種隔離的最簡單方法是在輸出端串聯(lián)一個小電阻（例如，ROUT等于50Ω）。圖38和圖39顯示了幾個ROUT值的小信號超調(diào)與電容性負(fù)載的關(guān)系。

設(shè)備功能模式

共模電壓范圍

OPAx171-Q1系列器件的輸入共模電壓范圍在負(fù)軌以下延伸100毫伏，在正常運(yùn)行時(shí)在頂軌的2v范圍內(nèi)。

該裝置可在頂部軌外100 mV的全軌對軌輸入下運(yùn)行，但在頂部軌2 V范圍內(nèi)性能降低。表2總結(jié)了該范圍內(nèi)的典型性能。

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)證和測試其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以確認(rèn)系統(tǒng)功能。

申請信息

OPAx171-Q1運(yùn)算放大器提供高整體性能，使其成為許多通用應(yīng)用的理想選擇。僅2μV/°C的良好偏移漂移在整個溫度范圍內(nèi)提供了極好的穩(wěn)定性。此外，該設(shè)備具有很高的CMRR、PSRR和AOL的整體性能。與所有放大器一樣，噪聲或高阻抗電源的應(yīng)用需要離器件引腳近的去耦電容器。在大多數(shù)情況下，0.1-μF電容器就足夠了。

電氣過應(yīng)力

設(shè)計(jì)者經(jīng)常會問運(yùn)算放大器承受過大電應(yīng)力的能力。這些問題往往集中在設(shè)備輸入上，但可能涉及電源電壓引腳，甚至輸出引腳。每一種不同的引腳功能都具有由特定半導(dǎo)體制造工藝和連接到引腳的特定電路的電壓擊穿特性決定的電應(yīng)力極限。此外，內(nèi)部靜電放電（ESD）保護(hù)內(nèi)置在這些電路中，以防止在產(chǎn)品裝配之前和過程中發(fā)生意外的ESD事件。

這些ESD保護(hù)二極管還提供電路內(nèi)輸入過驅(qū)動保護(hù)，只要電流限制在10毫安，如絕對最大額定值表所述。圖40顯示了如何將串聯(lián)輸入電阻添加到驅(qū)動輸入端以限制輸入電流。增加的電阻在放大器輸入端產(chǎn)生熱噪聲，在對噪聲敏感的應(yīng)用中，其值應(yīng)保持在最小值。

ESD事件產(chǎn)生一個持續(xù)時(shí)間短的高壓脈沖，當(dāng)它通過半導(dǎo)體器件放電時(shí)，該脈沖被轉(zhuǎn)換成短時(shí)間的大電流脈沖。ESD保護(hù)電路設(shè)計(jì)用于在運(yùn)算放大器核心周圍提供電流通路，以防止其損壞。保護(hù)電路吸收的能量隨后以熱量的形式散失。

當(dāng)運(yùn)算放大器連接到電路中時(shí)，ESD保護(hù)組件將保持非活動狀態(tài)，并且不會參與應(yīng)用電路的操作。然而，當(dāng)外加電壓超過給定引腳的工作電壓范圍時(shí)，可能會出現(xiàn)這種情況。如果出現(xiàn)這種情況，則存在一些內(nèi)部ESD保護(hù)電路可能偏壓并傳導(dǎo)電流的風(fēng)險(xiǎn)。任何這樣的電流都是通過靜電放電單元產(chǎn)生的，很少涉及到吸收裝置。

如果電源吸收電流的能力不確定，可以在電源引腳上加上外部齊納二極管。必須選擇齊納電壓，使二極管在正常運(yùn)行期間不會打開。

然而，齊納電壓應(yīng)足夠低，以便在電源引腳開始上升到高于安全工作電源電壓水平時(shí)齊納二極管導(dǎo)通。

典型應(yīng)用

使用隔離電阻的電容負(fù)載驅(qū)動解決方案

OPA171-Q1器件可用于電容性負(fù)載，如電纜屏蔽、參考緩沖器、MOSFET柵極和二極管。該電路使用隔離電阻（RISO）來穩(wěn)定運(yùn)算放大器的輸出。RISO通過調(diào)整系統(tǒng)的開環(huán)增益來保證電路有足夠的相位裕度。

設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求為：

•電源電壓：30 V（±15 V）

•電容性負(fù)載：100 pF、1000 pF、0.01μF、0.1μF和1μF

•相位裕度：45°和60°

詳細(xì)設(shè)計(jì)程序

圖42顯示了驅(qū)動電容性負(fù)載的單位增益緩沖器。方程式1顯示了圖42中電路的傳遞函數(shù)。圖42中沒有顯示運(yùn)算放大器的開環(huán)輸出電阻。

方程1中的傳遞函數(shù)有極點(diǎn)和零點(diǎn)。極點(diǎn)（fp）的頻率由（Ro+RISO）和CLOAD確定。成分RISO和CLOAD決定了零點(diǎn)的頻率（fz）。通過選擇RISO，使開環(huán)增益（AOL）與1/β之間的閉合速率（ROC）為20db/decade，得到了一個穩(wěn)定的系統(tǒng)。圖42顯示了這個概念。單位增益緩沖器的1/β曲線為0 dB。

ROC穩(wěn)定性分析是典型的模擬。分析的有效性取決于多因素，尤其是反滲透模型的精確性。除了模擬ROC，魯棒穩(wěn)定性分析還包括使用函數(shù)發(fā)生器、示波器、增益和相位分析儀測量電路的過沖百分比和交流增益峰值。然后根據(jù)這些測量值計(jì)算相位裕度。表3列出了與相位裕度45°和60°相對應(yīng)的過沖百分比和交流增益峰值。有關(guān)此設(shè)計(jì)和其他可替代OPA171的詳細(xì)信息，請參閱使用隔離電阻器的精密設(shè)計(jì)電容負(fù)載驅(qū)動解決方案（TIPD128）。

應(yīng)用曲線

OPA171-Q1設(shè)備滿足30 V的電源電壓要求。對OPA171-Q1設(shè)備進(jìn)行了各種電容性負(fù)載測試，并對RISO進(jìn)行了調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)表3所示的超調(diào)量。圖43顯示了測試結(jié)果。

電源建議

OPAx171-Q1系列設(shè)備規(guī)定在4.5 V至36 V（±2.25 V至±18 V）下運(yùn)行；許多規(guī)范適用于-40°C至+125°C。在典型特性部分中給出了與工作電壓或溫度相關(guān)的顯著變化的參數(shù)。

注意安全

大于40 V的電源電壓可能會永久損壞設(shè)備；請參閱絕對最大額定值表。

將0.1-μF旁路電容器靠近電源引腳，以減少噪聲或高阻抗電源的耦合誤差。有關(guān)旁路電容器放置的詳細(xì)信息，請參閱布局部分。

布局

布局指南

為獲得設(shè)備的最佳運(yùn)行性能，請使用良好的印刷電路板（PCB）布局實(shí)踐，包括：

•噪聲可以通過整個電路的電源引腳和運(yùn)放本身傳播到模擬電路中。旁路電容器用于通過提供模擬電路局部的低阻抗電源來降低耦合噪聲。

–將低ESR、0.1-μF陶瓷旁路電容器連接在每個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。接地板有助于分配熱量并減少電磁干擾噪音。確保在物理上分離數(shù)字和模擬接地，注意接地電流的流動。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱SLOA089電路板布局技術(shù)。

•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。如果不可能使它們分開，最好垂直于敏感記錄道，而不是與有噪聲的記錄道平行。

•將外部組件盡可能靠近設(shè)備。如圖44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。

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

•考慮在關(guān)鍵線路周圍設(shè)置一個驅(qū)動的低阻抗保護(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。

布局示例

　　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(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)格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

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