MCP6V26/7/8 Data Sheet

MCP6V26/7/8
620 µA、 2 MHz 自调零运放
特性
说明
• 高直流精度:
- VOS 漂移:±50 nV/°C (最大值)
- VOS:±2 µV (最大值)
- AOL:125 dB (最小值)
- PSRR:125 dB (最小值)
- CMRR:120 dB (最小值)
- Eni:1.0 µVP-P(典型值),f = 0.1 Hz 至 10 Hz
- Eni:0.32 µVP-P(典型值),f = 0.01 Hz至1 Hz
• 低功耗和供电电压:
- IQ:620 µA/ 放大器 (典型值)
- 宽供电电压范围:2.3V 至 5.5V
• 易于使用:
- 轨到轨输入 / 输出
- 增益带宽积:2 MHz (典型值)
- 单位增益稳定
- 有单运放和双运放可供选择
- 带片选 (CS)功能的单运放: MCP6V28
• 扩展级温度范围:-40°C 至 +125°C
Microchip Technology Inc. 的 MCP6V26/7/8 系列运算放
大器可以进行输入失调电压校正,从而达到极低的失调
电压和失调电压漂移。这些器件具有很高的增益带宽积
(2 MHz,典型值),可以有效地抑制开关噪声。它们单
位增益稳定,没有 1/f 噪声,具有良好的电源抑制比
(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)和共模抑制
比 (Common Mode Rejection Ratio, CMRR)。这些
产品使用单电源工作,电源电压最低可至 2.3V,同时消
耗 620 µA/ 放大器 (典型值)的静态电流。
典型应用
•
•
•
•
•
便携式仪器
传感器信号调理
温度测量
直流失调校正
医疗仪器
设计辅助工具
•
•
•
•
•
SPICE 宏模型
FilterLab® 软件
Microchip 高级器件选型器 (MAPS)
模拟演示板和评估板
应用笔记
相关器件
Microchip Technology Inc. 的 MCP6V26/7/8 运放以
单运放 (MCP6V26)、带片选 (CS)功能的单运放
(MCP6V28)和双运放 (MCP6V27)形式提供。它们
采用先进的 CMOS 工艺进行设计。
封装类型 (俯视图)
MCP6V26
MSOP 和 SOIC
NC 1
VIN– 2
VIN+ 3
VSS 4
8 NC
7 VDD
6 VOUT
5 NC
MCP6V26
2×3 TDFN *
NC
VIN–
VIN+
VSS
MCP6V27
MSOP 和 SOIC
8 VDD VOUTA
VOUTA 1
2
7 VOUTB VINA–
VINA–
VINA+ 3
6 VINB– VINA+
VSS 4
5 VINB+
VSS
MCP6V28
MSOP 和 SOIC
NC 1
VIN– 2
VIN+ 3
VSS 4
8 CS
7 VDD
6 VOUT
5 NC
1
2
3
4
EP
9
8
7
6
5
NC
VDD
VOUT
NC
MCP6V27
4×4 DFN *
1
2
3
4
EP
9
8
7
6
5
VDD
VOUTB
VINB–
VINB+
MCP6V28
2×3 TDFN *
NC
VIN–
VIN+
VSS
1
2
3
4
EP
9
8
7
6
5
CS
VDD
VOUT
NC
* 包含裸露的散热焊盘 (EP);请参见表 3-1。
功耗较低、带宽较低而噪声较高的器件:
• MCP6V01/2/3:扩频时钟
• MCP6V06/7/8:非扩频时钟
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MCP6V26/7/8
典型应用电路
10 kΩ
10 kΩ
VOUT
VIN
10 kΩ
10 nF 500 kΩ
5 kΩ
10 kΩ
VDD/2
U1
MCP6V26
U2
MCP661
VDD/2
功率驱动器的失调电压校正
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MCP6V26/7/8
1.0
电气特性
1.1
绝对最大额定值 †
† 注 :如果器件工作条件超过上述“绝对最大额定值”,
可能引起器件永久性损坏。这仅是极限参数,我们不建
议器件工作在极限值甚至超过上述极限值。器件长时间
工作在额定最大值条件下,其稳定性可能受到影响。
†† 请参见第 4.2.1 节 “轨到轨输入”。
VDD – VSS ..............................................................................6.5V
输入引脚上的电流 †† ...........................................................±2 mA
模拟输入 (VIN+ 和 VIN–)††............... VSS – 1.0V 至 VDD + 1.0V
所有其他输入和输出 ............................. VSS – 0.3V 至 VDD + 0.3V
输入电压差...................................................................|VDD – VSS|
输出短路电流 ......................................................................... 连续
输出和电源引脚上的电流 ...................................................±30 mA
储存温度 ............................................................. -65°C 至 +150°C
最高结温 ............................................................................ +150°C
所有引脚上的 ESD 保护 (HBM、 CDM 和 MM).........................
........................................................................ ≥ 4 kV, 1.5 kV, 300V
1.2
规范
表 1-1:
直流电气规范
电气特性:除非另外声明,否则 TA = +25°C, VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND, VCM = VDD/3, VOUT = VDD/2,
VL = VDD/2, RL = 10 kΩ 连接至 VL 且 CS = GND (见图 1-5 和图 1-6)。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
条件
输入失调
输入失调电压
VOS
-2
—
+2
输入失调电压温度漂移
(线性温度系数)
TC1
-50
—
+50
输入失调电压二次项温度系数
电源抑制
µV
TA = +25°C (注 1)
nV/°C TA = -40 至 +125°C
(注 1)
nV/°C2 TA = -40 至 +125°C
TC2
—
±0.2
—
PSRR
125
142
—
dB
IB
—
+7
—
pA
(注 1)
输入偏置电流和阻抗
输入偏置电流
IB
—
+110
—
pA
TA = +85°C
IB
—
+1.2
+5
nA
TA = +125°C
输入失调电流
IOS
—
±70
—
pA
不同温度下的输入失调电流
IOS
—
±50
—
pA
TA = +85°C
IOS
—
±60
—
pA
TA = +125°C
共模输入阻抗
ZCM
—
1013||12
—
Ω||pF
差分输入阻抗
ZDIFF
—
1013||12
—
Ω||pF
不同温度下的输入偏置电流
注
1: 根据设计和特性设置。由于生产环境中的热结点效应和其他影响因素,这些参数只能在生产中进行筛选
(TC1 除外;见附录 B:“与失调相关的测试筛选标准”)。
2: 图 2-18 显示了第一个生产批次的 VCML 和 VCMH 在不同温度下如何变化。
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MCP6V26/7/8
表 1-1:
直流电气规范 (续)
电气特性:除非另外声明,否则 TA = +25°C, VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND, VCM = VDD/3, VOUT = VDD/2,
VL = VDD/2, RL = 10 kΩ 连接至 VL 且 CS = GND (见图 1-5 和图 1-6)。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
条件
共模
共模输入电压范围低电压
VCML
—
—
VSS − 0.15
V
(注 2)
共模输入电压范围高电压
VCMH
VDD + 0.2
—
—
V
(注 2)
共模抑制
CMRR
120
136
—
dB
VDD = 2.3V,
VCM = -0.15V 至 2.5V
(注 1 和注 2)
CMRR
125
142
—
dB
VDD = 5.5V,
VCM = -0.15V 至 5.7V
(注 1 和注 2)
AOL
125
147
—
dB
VDD = 2.3V,
VOUT = 0.2V 至 2.1V
(注 1)
AOL
133
155
—
dB
VDD = 5.5V,
VOUT = 0.2V 至 5.3V
(注 1)
最小输出电压摆幅
VOL
—
VSS + 5
VSS + 15
mV
G = +2, 0.5V
输入过驱动
最大输出电压摆幅
VOH
—
mV
输出短路电流
ISC
—
±12
—
mA
G = +2, 0.5V
输入过驱动
VDD = 2.3V
ISC
—
±22
—
mA
VDD = 5.5V
开环增益
直流开环增益 (大信号)
输出
VDD – 15 VDD − 5
电源
供电电压
每个放大器的静态电流
POR 跳变电压
注
VDD
2.3
—
5.5
V
IQ
450
620
800
µA
VPOR
1.15
—
1.65
V
IO = 0
1: 根据设计和特性设置。由于生产环境中的热结点效应和其他影响因素,这些参数只能在生产中进行筛选
(TC1 除外;见附录 B:“与失调相关的测试筛选标准”)。
2: 图 2-18 显示了第一个生产批次的 VCML 和 VCMH 在不同温度下如何变化。
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表 1-2:
交流电气规范
电气特性:除非另外声明,否则 TA = +25°C, VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND, VCM = VDD/3, VOUT = VDD/2,
VL = VDD/2, RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND (见图 1-5 和图 1-6)。
参数
符号
最小值
典型值 最大值
单位
条件
GBWP
—
2.0
—
MHz
压摆率
SR
—
1.0
—
V/µs
相位裕度
PM
—
65
—
°
Eni
—
0.32
—
µVP-P
f = 0.01 Hz 至 1 Hz
Eni
—
1.0
—
µVP-P
eni
—
50
—
nV/√Hz
f = 0.1 Hz 至 10 Hz
f < 5 kHz
eni
—
29
—
nV/√Hz
f = 100 kHz
ini
—
0.6
—
fA/√Hz
IMD
—
40
—
µVPK
启动时间
tSTR
—
75
—
µs
G = +1,VOS 处于距离其最终值 50 µV
的范围内 (注 2)
失调校正稳定时间
tSTL
—
150
—
µs
G = +1, VIN 阶跃 2V,
VOS 处于距离其最终值 50 µV 的范围内
输出过驱动恢复时间
tODR
—
45
—
µs
G = -100,±0.5V 输入过驱动至 VDD/2,
VIN 50% 点至 VOUT 90% 点 (注 3)
放大器交流响应
增益带宽积
G = +1
放大器噪声响应
输入噪声电压
输入噪声电压密度
输入噪声电流密度
放大器失真 (注 1)
互调失真 (交流)
VCM 谱线 = 50 mVPK (1 kHz 处),
GN = 1
放大器阶跃响应
注
1: 这些参数是根据图 1-7 中的电路得到的特性值。图 2-37 和图 2-38 显示了直流时的 IMD 谱线、 1 kHz 时的
残余谱线、其他 IMD 谱线和时钟谱线。
2: 高增益时的行为会有不同;请参见第 4.3.3 节 “上电时的失调”。
3: 由于时钟边沿时序的原因, tODR 具有一些不确定性。
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表 1-3:
数字电气规范
电气特性:除非另外声明,否则 TA = +25°C, VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND, VCM = VDD/3, VOUT = VDD/2,
VL = VDD/2, RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND (见图 1-5 和图 1-6)。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
条件
RPD
3
5
—
MΩ
CS 逻辑阈值,低电平
VIL
VSS
—
0.3VDD
V
CS 输入电流,低电平
ICSL
—
5
—
pA
CS 逻辑阈值,高电平
VIH
0.7VDD
—
VDD
V
CS 输入电流,高电平
ICSH
—
VDD/RPD
—
pA
CS = VDD
ISS
—
-0.4
—
µA
CS = VDD, VDD = 2.3V
ISS
—
-1
—
µA
CS = VDD, VDD = 5.5V
IO_LEAK
—
20
—
pA
CS = VDD
CS低电平到放大器输出有效的开
启时间
tON
—
4
50
µs
CS 低电平 = VSS + 0.3 V,
CS高电平到放大器输出呈现高阻
态的时间
tOFF
CS 下拉电阻 (MCP6V28)
CS 下拉电阻
CS 低电平规范 (MCP6V28)
CS = VSS
CS 高电平规范 (MCP6V28)
CS 输入高电平,
每个放大器的地电流
放大器输出泄漏电流,
CS 高电平
CS 动态规范 (MCP6V28)
—
1
—
µs
CS 高电平 = VDD – 0.3 V,
G = +1 V/V, VOUT = 0.1 VDD/2
VHYST
内部滞回
表 1-4:
G = +1 V/V, VOUT = 0.9 VDD/2
—
0.2
—
V
温度规范
电气特性:除非另外声明,否则所有参数均针对以下情况指定:VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
条件
规定温度范围
TA
-40
—
+125
°C
工作温度范围
TA
-40
—
+125
°C
储存温度范围
TA
-65
—
+150
°C
热阻, 8 引脚 4x4 DFN
θJA
—
48
—
°C/W (注 2)
热阻, 8 引脚 MSOP
θJA
—
211
—
°C/W
热阻, 8 引脚 SOIC
θJA
—
150
—
°C/W
热阻, 8 引脚 2x3 TDFN
θJA
—
53
—
°C/W (注 2)
温度范围
(注 1)
封装热阻
注
1: 在工作时,不能使 TJ 超出最大结温规范 (+150°C)。
2: 在标准的 JC51-7 (带有地平面和过孔的 4 层印刷电路板)上测量得到。
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1.3
1.4
时序图
VDD 0V
2.3V 至 5.5V
2.3V
tSTR
图 1-5 和图 1-6 中显示了用于直流和交流测试的电路。
请按照第 4.3.10 节 “电源旁路和滤波”中的讨论来布
置旁路电容。RN 等于 RF 和 RG 的并联值,以最大程度
降低偏置电流的影响。
VOS + 50 µV
VOS
VOS – 50 µV
图 1-1:
测试电路
VDD
VIN
MCP6V2X
放大器启动
RISO
U1
100 nF
VDD/3
VIN
RG
tSTL
VOS + 50 µV
VOS
1 µF
RN
VOUT
CL
RL
VL
RF
图 1-5:
大多数同相增益条件下的交流
和直流测试电路
VOS – 50 µV
VDD
图 1-2:
失调校正稳定时间
MCP6V2X
VIN
tODR
VDD/2
输出过驱动恢复
VIL
VIH
tON
tOFF
高阻态
高阻态
1 µA
(典型值)
ISS -2 µA
(典型值)
ICS V /5 MΩ
DD
(典型值)
图 1-4:
300 µA
(典型值)
300 µA
(典型值)
5 pA
(典型值)
RL
VL
RF
20.0 kΩ 20.0 kΩ 50Ω
0.1%
0.1% 25 圈
1 µA
(典型值)
VIN
-2 µA
(典型值)
VDD/5 MΩ
(典型值)
2.49 kΩ 2.49 kΩ
CS
CL
图1-7中的电路用于测试运放输入的动态行为(即IMD、
tSTR、tSTL 和 tODR)。电位器用于平衡电阻网络(在直
流时, VOUT 应等于 VREF)。运放的共模输入电压为
VCM = VIN/2。输入的误差 (VERR)会出现在 VOUT,
并且其噪声增益为 10 V/V。
VSS
图 1-3:
VOUT
图 1-6:
大多数反相增益条件下的交流
和直流测试电路
tODR
IDD
100 nF
RG
VDD
VOUT
RISO
U1
VIN
VOUT
1 µF
VDD/3 RN
VDD
VREF
1 µF
RISO
100 nF
U1 MCP6V2X
VOUT
CL
RL
VL
20.0 kΩ 20.0 kΩ 24.9 Ω
0.1%
0.1%
图 1-7:
动态输入行为的测试电路
片选 (MCP6V28)
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MCP6V26/7/8
2.0
典型性能曲线
注:
以下图表来自有限数量样本的统计结果,仅供参考。此处列出的性能特性未经测试,不做任何保证。一些
图表中列出的数据可能超出规定的工作范围 (例如,超出了规定的电源范围),因此不在担保范围内。
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
2.1
直流输入精度
-2
µV
Input Offset Voltage (µV)
20 Samples
VDD = 2.3V and 5.5V
10%
5%
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
0%
Input Offset Voltage's Quadratic Temp Co;
TC2 (nV/°C2)
输入失调电压二次项温度系数
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6.0
6
5.5
5
5.0
5
6.5
6
6.5
6
6.0
6
2.5
2
2.0
2
输入失调电压—电源电压曲线
图 2-5:
(VCM = VCMH)
15%
图 2-3:
1.5
1
Power Supply Voltage (V)
输入失调电压漂移
-0.5
Percentage of Occurrences
20%
1.0
1
0.0
0
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-4
Input Offset Voltage Drift; TC1 (nV/°C)
25%
4.5
4
+125°C
+85°C
+25°C
-40°C
40°C
-3
5.5
5
0%
0
-1
5.0
5
5%
1
4.5
4
10%
2
4.0
4
15%
VCM = VCMH
Representative Part
3
3.5
3
20%
图 2-2:
4.0
4
4
20 Samples
VDD = 2.3V and 5.5V
Input O
Offset V
Voltage
e (µV)
25%
图 2-4:
输入失调电压—电源电压曲线
(VCM = VCML)
输入失调电压
-50
Percentage of Occurrences
30%
Power Supply Voltage (V)
3.0
3
图 2-1:
3.5
3
0.0
0
Input Offset Voltage (µV)
3.0
3
-3
-4
2.0
1.0
-1.0
0.0
0%
-40°C
+25°C
+85°C
+125°C
125°C
-2
2.5
2
5%
2.0
2
10%
0
-1
1.5
1
15%
1
1.0
1
20%
2
0.5
0
25%
VCM = VCML
Representative Part
3
0.5
0
30%
4
20 Samples
TA = +25°C
VDD = 2.3V and 5.5V
Input O
Offset V
Voltage
e (µV)
35%
-2.0
Percentage of Occurrences
40%
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
Representative Part
VDD = 2.3V
VDD = 5.5V
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Output Voltage (V)
图 2-6:
输入失调电压—输出电压曲线
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MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
10%
5%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0.4
0.3
0.2
0.1
0.4
0.1
0.0
-0.1
100
直流开环增益
155
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
10%
5%
PSRR
150
145
140
135
130
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
CMRR
125
0.5
0.3
0.0
-0.3
-0.5
0%
120
-50
µV
1/CMRR (µV/V)
图 2-9:
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
-0.2
-0.3
图 2-11:
160
25%
15%
0.3
输入失调电压—共模电压曲线
20 Samples
°C
TA = +25°C
°C
20%
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
0.2
30%
0.0
20 Samples
TA = +25°C
1/AOL (µV/V)
CMRR, PSRR (dB)
Percentage of Occurrences
35%
-0.1
PSRR
-0.4
Percentage of Occurrences
图 2-10:
Input Common Mode Voltage (V)
图 2-8:
(VDD = 5.5V)
-0.2
-0.3
0%
-0.4
Percentage of Occurrences
15%
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
20%
1/PSRR (µV/V)
-40°C
°C
+25°C
°C
+85°C
°C
+125°C
°C
2.5
1.0
0.5
0.0
VDD = 5.5V
Representative Part
-0.5
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
20 Samples
TA = +25°C
25%
3.0
输入失调电压—共模电压曲线
2.0
图 2-7:
(VDD = 2.3V)
Input Offset Voltage (µV)
µV
30%
5
VDD = 2.3V
4 Representative Part
3
2
1
0
-1
-2
°C
-40°C
-3
°C
+25°C
°C
+85°C
-4
°C
+125°C
-5
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Input Common Mode Voltage (V)
1.5
Input Offset Voltage (µV)
µV
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
CMRR
© 2011 Microchip Technology Inc.
图 2-12:
-25
125
CMRR 和 PSRR—环境温度曲线
DS25007B_CN 第 9 页
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
10,000
10n
Input Bias, Offset Currents (A)
DC Open-Loop Gain (dB)
160
155
150
1n
1,000
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
145
140
135
130
125
120
-50
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
100
200
10
10p
IB
1p1
25
35
45
55 65 75 85 95 105 115 125
Ambient Temperature (°C)
图 2-16:
输入偏置和失调电流—环境温度
曲线 (VDD = +5.5V)
1.E-02
10m
Input Current Magnitude (A)
°C
TA = +85°C
VDD = 5.5V
150
-IOS
100p
100
125
直流开环增益—环境温度曲线
1.E-03
1m
1.E-04
100µ
100
1.E-05
10µ
IB
50
1.E-06
1µ
1.E-07
100n
0
1.E-08
10n
IOS
-50
1.E-09
1n
1.E-10
100p
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-100
-0.5
Input Bias, Offset Currents (pA)
图 2-13:
Common Mode Input Voltage (V)
输入偏置和失调电流—共模输入
图 2-14:
电压曲线 (TA = +85°C)
+125°C
+85°C
+25°C
-40°C
1.E-11
10p
-1.0 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0
Input Voltage (V)
输入偏置电流—输入电压曲线
图 2-17:
(电压低于 VSS)
TA = +125°C
°C
VDD = 5.5V
IB
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
IOS
0.0
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-0.5
Input Bias, Offset Currents (pA)
VDD = 5.5V
Common Mode Input Voltage (V)
输入偏置和失调电流—共模输入
图 2-15:
电压曲线 (TA = +125°C)
DS25007B_CN 第 10 页
© 2011 Microchip Technology Inc.
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
2.2
其他直流电压和电流
40%
VDD = 2.3V
0
-50
图 2-20:
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
100
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
6.5
6.0
5.5
5.0
10%
5%
0%
125
输出电压裕度—环境温度曲线
© 2011 Microchip Technology Inc.
15%
1.35
1
20%
1.34
VOL – VSS
25%
1.33
VDD – VOH
30%
820 Samples
1 Wafer Lot
TA = +25°C
1.32
VDD = 5.5V
35%
供电电流—电源电压曲线
1.31
RL = 10 kΩ
3
2
图 2-22:
1.30
输出电压裕度—输出电流曲线
4
0
Power Supply Voltage (V)
7
5
100
4.5
10
8
6
200
1.29
9
+125°C
+85°C
+25°C
-40°C
300
1.25
10
400
1.28
1
Output Current Magnitude (mA)
500
0.0
10
600
4.0
VOL – VSS
700
3.5
VDD – VOH
800
3.0
100
输出短路电流—电源电压曲线
2.5
Supply Current (µA/amplifier)
图 2-21:
2.0
输入共模电压裕度 (范围)—
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
图 2-19:
Output Headroom (mV)
Power Supply Voltage (V)
1000
0.1
-40
125
Percentage of Occurrences
Output Voltage Headroom (mV)
图 2-18:
环境温度曲线
0
25
50
75
100
Ambient Temperature (°C)
1.5
-25
1.27
-50
+125°C
°C
°C
+85°C
+25°C
°C
-40°C
°C
-30
0.0
-0.4
-20
3.0
Lower (VCML – VSS)
-0.3
1.0
-0.2
0
-10
2.5
-0.1
10
2.0
0.0
20
1.5
0.1
1.26
0.2
°C
-40°C
°C
+25°C
°C
+85°C
+125°C
°C
30
1.0
Upper ( VCMH – VDD)
0.5
0.3
40
0.5
1 Wafer Lot
Output Short Circuit Current
(mA)
Input Common Mode Voltage
Headroom (V)
0.4
POR Trip Voltage (V)
图 2-23:
上电复位跳变电压
DS25007B_CN 第 11 页
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
1.8
POR Trip Voltage (V)
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-50
图 2-24:
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
100
125
上电复位电压—环境温度曲线
DS25007B_CN 第 12 页
© 2011 Microchip Technology Inc.
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
-210
-10
10k
100k
1M
1.E+04
1.E+05
1.E+06
Frequency (Hz)
图 2-26:
(VDD = 2.3V)
0
-30
-60
40
-90
∠ AOL
20
-180
| AOL |
0
-210
-10
-20
1k
1.E+03
-120
-150
10
-240
10k
100k
1M
1.E+04
1.E+05
1.E+06
Frequency (Hz)
图 2-27:
(VDD = 5.5V)
-270
10M
1.E+07
开环增益—频率曲线
© 2011 Microchip Technology Inc.
Ph
hase Ma
argin (°°)
增益带宽积和相位裕度—环境
4.0
120
3.5
110
3.0
100
VDD = 5.5V
GBWP
VDD = 2.3V
2.5
90
20
2.0
80
1.5
70
1.0
60
PM
0.5
50
0.0
40
图 2-29:
输入电压曲线
50
30
125
Common Mode Input Voltage (V)
VDD = 5.5V
CL = 60 pF
60
图 2-28:
温度曲线
-270
10M
1.E+07
开环增益—频率曲线
70
0
25
50
75 100
Ambient Temperature (°C)
增益带宽积和相位裕度—共模
4.0
120
3.5
110
3.0
100
VDD = 2.3V
2.5
PM
VDD = 5.5V
90
20
2.0
80
1.5
70
1.0
60
GBWP
0.5
Ph
hase Ma
argin (°°)
-20
1k
1.E+03
-240
-25
25
Ph
hase Margin (°)
| AOL |
0
40
50
-50
6.0
6
-180
0.0
5.5
5
10
50
5.0
5
-150
0.5
4.5
4
-120
20
60
4.0
4
30
PM
1.0
3.5
3
-90
∠ AOL
70
VDD = 2.3V
3.0
3
-60
40
15
1.5
2.5
2
-30
80
2.0
2
50
2.0
-0
0.5
Open-Loop Gain (dB)
60
0
90
VDD = 5.5V
GBWP
1.5
VDD = 2.3V
CL = 60 pF
2.5
1.0
CMRR 和 PSRR—频率曲线
70
Open-Loop Gain (dB)
1M
1.E+06
ain Ban
ndwidth
h Produ
uct (MH
Hz)
Ga
图 2-25:
10k
100k
1.E+04
1.E+05
Frequency (Hz)
Gaiin Band
dwidth Produ
uct (MH
Hz)
1k
1.E+03
100
0.5
0
PSRR+
PSRR-
3.0
0.0
0
CMRR
Open-Loop Phase (°)
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
1.E+02
Gain Band
dwidth Produ
uct (MH
Hz)
频率响应
Open-Loop Phase (°)
CMRR, PSRR (dB)
2.3
50
0.0
40
0 0 0.5
0.0
0 5 1.0
10 1
1.5
5 2.0
2 0 2.5
2 5 3.0
3 0 3.5
3 5 4.0
4 0 4.5
4 5 5.0
5 0 5.5
55
Output Voltage (V)
图 2-30:
电压曲线
增益带宽积和相位裕度—输出
DS25007B_CN 第 13 页
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
100
VDD = 2.3V
90
1.E+03
1k
1.E+02
100
10
1.E+01
1.E+001
100k
1.0E+05
图 2-31:
(VDD = 2.3V)
VDD = 5.5V
50
40
VDD = 2.3V
30
20
0
100k
1.E+05
1
E+05
图 2-33:
1M
1 E+06
1.E+06
Frequency (Hz)
10M
1.E+07
1
E+07
通道对通道隔离—频率曲线
10
Maximum Output Voltage
Swing (VP-P)
1.E+03
1k
1.E+02
100
1.E+01
10
图 2-32:
(VDD = 5.5V)
60
100M
1.0E+08
VDD = 5.5V
1.E+001
100k
1.0E+05
70
10
闭环输出阻抗—频率曲线
Closed-Loop
Output Impedance (Ω)
1.E+04
10k
G = 1 V/V
G = 11 V/V
G = 101 V/V
1M
10M
1.0E+06
1.0E+07
Frequency (Hz)
80
Chan
nnel-to-Chann
nel
Sepa
aration,, RTI (d
dB)
Closed-Loop
Output Impedance (Ω)
1.E+04
10k
G = 1 V/V
G = 11 V/V
G = 101 V/V
1M
10M
1.0E+06
1.0E+07
Frequency (Hz)
100M
1.0E+08
闭环输出阻抗—频率曲线
DS25007B_CN 第 14 页
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
1
0.1
1k
1.E+03
图 2-34:
10k
100k
1.E+04
1.E+05
Frequency (Hz)
1M
1.E+06
最大输出电压摆幅—频率曲线
© 2011 Microchip Technology Inc.
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
2.4
输入噪声和失真
1,000
100
eni
10
Eni(0 Hz to f)
10
1
100k
110E 01 1.E+02
1.E+01
1100
E 02 1.E+03
1 1k
E 03 1.E+04
1 10k
E 04 1
1.E+05
E 05
Frequency (Hz)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1 kHz tone
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
10
1
GDM = 1 V/V
VDD tone = 50 mVP-P, f = 1 kHz
0.1
100
1.E+02
1k
10k
1.E+03
1.E+04
Frequency (Hz)
VDD = 2.3V
Input Noise Voltage; eni(t)
(0.2 µV/div)
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
NPBW = 10 Hz
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
NPBW = 1 Hz
0
10
20
30
40
Common Mode Input Voltage (V)
图 2-36:
电压曲线
输入噪声电压密度—输入共模
50 60
t (s)
70
80
90 100
输入噪声—时间曲线(使用 1 Hz
图 2-39:
和 10 Hz 滤波器, VDD = 2.3V)
100
VDD = 5.5V
Input Noise Voltage; eni(t)
(0.2 µV/div)
IMD Spectrum, RTI (µV
µV PK)
100k
1.E+05
图 2-38:
互调失真—频率曲线 (带 VDD
扰动)(见图 1-7)
f < 5 kHz
-0.5
Input Noise Voltage Density
(nV/¥Hz)
图 2-35:
输入噪声电压密度和积分输入
噪声电压—频率曲线
IMD tone at DC
IMD Spectrum, RTI (µV
µV PK)
VDD = 5.5V
VDD = 2.3V
100
100
1,000
Integrrated In
nput No
oise Vo
oltage;
Eni (µVP-P)
Inp
put Noise Volltage D
Density;;
eni (nV//¥Hz)
10,000
IMD tone at DC
residual 1 kHz tone
10
VDD = 2.3V
VDD = 5.5V
1
GDM = 1 V/V
VCM tone = 50 mVPK, f = 1 kHz
0.1
100
1.E+02
1k
10k
1.E+03
1.E+04
Frequency (Hz)
NPBW = 1 Hz
100k
1.E+05
互调失真—频率曲线 (带 VCM
图 2-37:
扰动)(见图 1-7)
© 2011 Microchip Technology Inc.
NPBW = 10 Hz
0
10
20
30
40
50 60
t (s)
70
80
90 100
输入噪声—时间曲线(使用 1 Hz
图 2-40:
和 10 Hz 滤波器, VDD = 5.5V)
DS25007B_CN 第 15 页
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
2.5
时间响应
100
80
2
0
70
VOS
-2
60
50
-4
40
-6
-8
30
TPCB
-10
20
-12
10
VDD = 5.5V
G=1
0
-14
20
40
图 2-41:
时间曲线
60
0
80 100 120 140 160 180
Time (s)
不同温度下的输入失调电压—
90
6
G=1
80
5
VDD
70
4
60
3
50
2
40
1
POR Trip Point
30
0
-1
20
10
-2
VOS
-3
0
-4
-10
VDD = 5.5V
G=1
VIN
6
5
VOUT
4
3
2
1
0
4
5
6
Time (µs)
7
8
9
10
同相小信号阶跃响应
5
10
15
图 2-45:
20 25 30
Time (µs)
35
40
45
50
9
10
同相大信号阶跃响应
VDD = 5.5V
G = -1
Output Voltage (10 mV/div)
Input, Output Voltages (V)
7
3
VDD = 5.5V
G=1
0
上电时的输入失调电压—
2
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Time (ms)
图 2-42:
时间曲线
1
图 2-44:
Output Voltage (V)
0
Input Offset Voltage (µV)
PCB Temperature (°C)
90
Output Voltage (10 mV/div)
Temperature increased by
using heat gun for 10 seconds.
4
Power Supply Voltage (V)
Input Offset Voltage (µV)
6
-1
0
1
2
3
4
5
6
Time (ms)
7
8
9
10
过驱动时 MCP6V26/7/8 器件
图 2-43:
不发生输入相位反转
DS25007B_CN 第 16 页
0
1
图 2-46:
2
3
4
5
6
Time (µs)
7
8
反相小信号阶跃响应
© 2011 Microchip Technology Inc.
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
5.0
5
G VIN
VOUT
4.0
4
3.0
3
2.0
1.0
VOUT
2
VDD = 5.5V
G = -100 V/V
0.5V Overdrive
G VIN
0
0.0
5
10
图 2-47:
15
20 25 30
Time (µs)
35
40
45
Overdrive Recovery Time (µs)
VDD = 5.5V
Falling Edge
1.2
1.0
0.8
0.6
Rising Edge
VDD = 2.3V
0.4
0.2
0.0
-50
图 2-48:
-25
0
25
50
75
100
Ambient Temperature (°C)
°C
压摆率—环境温度曲线
© 2011 Microchip Technology Inc.
Time (50 µs/div)
图 2-49:
输出过驱动恢复—时间曲线
(G = -100 V/V)
反相大信号阶跃响应
1.6
1.4
-1
-1.0
50
1
Input Voltage × G (V/V)
VDD = 5.5V
G = -1
0
µs
Slew Rate (V/µs)
6
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Output Voltage (V)
Output Voltage (V)
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
125
1000
0.5V Output Overdrive
100
VDD = 5.5V
tODR, high
10
tODR, low
1
1
图 2-50:
增益曲线
VDD = 2.3V
10
100
Inverting Gain Magnitude (V/V)
1000
输出过驱动恢复时间—反相
DS25007B_CN 第 17 页
MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
2.6
片选响应 (仅限 MCP6V28)
1.0
CS = VDD
0.9
Chip Select Current (µA)
Chip Select Current (µA)
1.0
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Power Supply Voltage (V)
图 2-51:
片选电流—电源电压曲线
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Chip Select Voltage (V)
图 2-54:
VDD = 2.3V
G=1
VIN = 1.15V
VL = 0V
600
500
400
Op Amp
turns on
here
Op Amp
turns off
here
300
Hysteresis
200
片选电流—片选电压曲线
2.5
Outtput Votage (V)
Power Supply Current (µA)
700
100
0
VOUT On
2.0
1.5
VOUT Off
VOUT Off
1.0
VDD = 2.3V
G = +1 V/V
VIN = VDD
RL = 10 kŸ tied to VDD/2
0.5
CS
0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
Chip Select Voltage (V)
图 2-52:
(VDD = 2.3V)
电源电流—片选电压曲线
0
600
Op Amp
turns on
here
500
400
Op Amp
turns off
here
300
Hysteresis
200
100
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Chip Select Voltage (V)
图 2-53:
(VDD = 5.5V)
电源电流—片选电压曲线
DS25007B_CN 第 18 页
Ou
utput Votage (V)
VDD = 5.5V
G=1
VIN = 2.75V
VL = 0V
700
5
10
图 2-55:
(VDD = 2.3V)
800
Power Supply Current (µA)
VDD = 5.5V
0.9
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
15
20 25 30 35
Time (5 µs/div)
40
45
50
片选电压和输出电压—时间曲线
VOUT On
VOUT Off
VOUT Off
VDD = 5.5V
5 5V
G = +1 V/V
VIN = VDD
RL = 10 kŸ tied to VDD/2
0
5
图 2-56:
(VDD = 5.5V)
10
15
CS
20 25 30 35
Time (5 µs/div)
40
45
50
片选电压和输出电压—时间曲线
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MCP6V26/7/8
注 :除非另外声明,否则 TA = +25°C,VDD = +2.3V 至 5.5V,VSS = GND,VCM = VDD/3,VOUT = VDD/2,VL = VDD/2,
RL = 10 kΩ 连接至 VL, CL = 60 pF 且 CS = GND。
7
65%
Pull-down Resistor (MŸ)
Relative Chip Select Logic Levels;
Low and High (V/V)
70%
VDD = 5.5V
VIH/VDD
60%
55%
50%
45%
40%
VDD = 2.3V
VIL/VDD
35%
-50
-25
0
25
50
75
100
Ambient Temperature (°C)
4
3
2
1
-50
125
片选相对逻辑阈值—环境温度
-25
图 2-60:
温度曲线
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
100
125
片选的下拉电阻(RPD)—环境
1.4
Power Supply Current (µA)
0.40
Chip Select Hysteresis (V)
5
0
30%
图 2-57:
曲线
0.35
0.30
0.25
VDD = 5.5V
0.20
0.15
VDD = 2.3V
0.10
0.05
CS = VDD
Representative Part
1.2
1.0
+125°C
+85°C
+25°C
-40°C
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.00
-50
-25
图 2-58:
Chip Select Turn On Time (µs)
6
0
25
50
75
100
Ambient Temperature (°C)
125
片选滞回
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Power Supply Voltage (V)
图 2-61:
曲线
关闭时的静态电流—电源电压
7
6
5
VDD = 5.5V
4
3
2
VDD = 2.3V
1
0
-50
图 2-59:
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature (°C)
100
125
片选开启时间—环境温度曲线
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DS25007B_CN 第 19 页
MCP6V26/7/8
3.0
引脚说明
表 3-1 中列出了引脚说明。
表 3-1:
引脚功能表
MCP6V26
MCP6V27
MCP6V28
符号
说明
TDFN
MSOP 和
SOIC
DFN
MSOP 和
SOIC
TDFN
MSOP 和
SOIC
6
6
1
1
6
6
2
2
2
2
2
2
VIN–, VINA–
反相输入 (运放 A)
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
VIN+, VINA+
VSS
同相输入 (运放 A)
4
—
—
5
5
—
—
VINB+
同相输入 (运放 B)
—
—
6
6
—
—
VINB–
反相输入 (运放 B)
—
—
7
7
—
—
VOUTB
输出 (运放 B)
7
7
8
8
7
7
VDD
正电源
—
—
—
—
8
8
CS
片选 (运放 A)
1, 5, 8
1, 5, 8
—
—
1, 5
1, 5
NC
无内部连接
9
—
9
—
9
—
EP
裸露的散热焊盘(EP);必须与
VSS 连接
3.1
模拟输出
模拟输出引脚 (VOUT)是低阻抗电压源。
3.2
模拟输入
同相和反相输入 (VIN+ 和 VIN– 等)是低偏置电流的高
阻抗 CMOS 输入。
3.3
电源引脚
正电源 (VDD)电压比负电源 (VSS)电压高 2.3V 至
5.5V。正常工作时,其他引脚的电压介于 VSS 和 VDD
之间。
VOUT, VOUTA 输出 (运放 A)
3.4
负电源
片选 (CS)数字输入
该引脚 (CS)是 CMOS 施密特触发输入,它使
MCP6V28 运放进入低功耗工作模式。
3.5
裸露的散热焊盘 (EP)
裸露的散热焊盘 (EP)和 VSS 引脚之间存在内部连接;
在印刷电路板 (Printed Circuit Board, PCB)上,必
须将它们连接至同一电位。
可以将该散热焊盘与 PCB 地平面连接,使散热更加充
分。这可以改善封装热阻 (θJA)。
通常,这些器件使用单 (正)电源配置。这种情况下,
VSS 接地,VDD 与电源连接。VDD 需要连接旁路电容。
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MCP6V26/7/8
4.0
4.1
应用
自动调零工作原理概述
图 4-1 显示了 MCP6V26/7/8 自调零运放的简化框图。
以下将使用该图说明在该架构中是如何降低直流电压误
差的。
MCP6V26/7/8 系列自调零运放采用 Microchip 最先进的
CMOS 工艺制造。该系列面向低成本、低功耗且高精度
的应用。它具有低供电电压、低静态电流和高带宽等特
性,这些特性使 MCP6V26/7/8 器件成为电池供电应用
的理想之选。
VIN+
VIN–
主放大器
NC
CFW
输出
缓冲器
VOUT
VREF
调零
输入开关
CH
φ1
调零
输出开关
调零
放大器
POR
调零
校正开关
φ1
φ2
图 4-1:
4.1.1
φ2
数字控制
振荡器
简化的自调零运放功能框图
构成模块
调零放大器和主放大器被设计为使用差分拓扑结构,用
以实现高增益和高精度。它们具有一个主输入对(其左
上角的 + 和 - 引脚),用于输入信号。它们具有一个辅
助输入对 (其左下角的 + 和 - 引脚),用于校正失调电
压。两个输入对均在内部相加。正常工作时,辅助输入
引脚上的电容 (CFW 和 CH)用于保持校正值。
输出缓冲器被设计为用于驱动 VOUT 引脚上的外部负
载。此外,它还产生单端输出电压 (VREF 是内部参考
电压)。
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以上所有开关都是先通后断开关,以最大程度降低毛刺
引起的误差。它们由两个时钟相位 (φ1 和 φ2)驱动,
从而在正常模式和自动调零模式之间选择。
时钟基于内部 RC 振荡器产生,内部 RC 振荡器以频率
fOSC1 = 850 kHz 运行。对振荡器的输出进行分频,产
生所需的频率。
内部 POR 用于确保器件以已知的良好状态启动。此外,
它还用于防止发生电源欠压事件。
数字控制电路负责开关操作的所有处理细节。此外,它
还负责处理 POR 事件。
DS25007B_CN 第 21 页
MCP6V26/7/8
4.1.2
自动调零操作
图 4-2 显示了在正常工作模式期间 (φ1),放大器之间
的连接。保持电容 (CH)用于校正调零放大器的输入
失调电压。因为调零放大器的增益极高,所以主放大器
的输入信号主要是调零放大器的输出。这可以极大地降
低主放大器输入失调电压对整体性能的影响。基本上,
调零放大器和主放大器的功能相当于具有极高增益
(AOL)和极低失调电压 (VOS)的常规运放。
VIN+
VIN–
主放大器
CFW
CH
图 4-2:
NC
输出
缓冲器
VOUT
VREF
调零
放大器
正常工作模式 (φ1);等效的放大器功能框图
图 4-3 显示了在自动调零工作模式期间 (φ2),放大器
之间的连接。信号直接通过主放大器,储能电容(CFW)
用于持续地对主放大器的失调电压进行校正。
因为这些校正操作大约每隔 40 µs 进行一次,所以还可
以 最 大 程 度 降 低 慢 性 误 差,包 括 失 调 的 温 度 漂 移
(ΔVOS/ΔTA)、 1/f 噪声和输入失调老化。
调零放大器使用它自己的高开环增益来驱动 CH 两端的
电压,使放大器的输入失调电压几乎为零。因为信号输
入对与 VIN+ 连接,所以自动调零操作会校正当前共模
输入电压 (VCM)和供电电压 (VDD)上的失调。此
外,这也会使直流 CMRR 和 PSRR 变得极高。
VIN+
VIN–
主放大器
CFW
CH
图 4-3:
4.1.3
NC
输出
缓冲器
VOUT
VREF
调零
放大器
自动调零工作模式 (φ2);等效的功能框图
互调失真 (IMD)
MCP6V26/7/8 运放会发生互调失真 (Intermodulation
Distortion, IMD),在出现交流信号时产生。
用,产生频率为频率和与频率差的 IMD 谱线。每个方波
时钟的谐波均具有一系列以它为中心的 IMD 谱线。请
参见图 2-37 和图 2-38。
信号和时钟可以分解为正弦波谱线 (傅立叶级数分
量)。这些谱线会与自动调零电路的非线性响应相互作
DS25007B_CN 第 22 页
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MCP6V26/7/8
4.2
其他功能模块
4.2.1
轨到轨输入
MCP6V26/7/8 运放的输入级采用的是两个并联的差
分 CMOS 输入级。一个在低共模输入电压(VCM,正
常工作时大约等于 VIN+ 和 V IN–)下工作,另一个在
高 V CM 下工作。采用这种拓扑结构,在 +25°C 下工
作时,输入的最高 V CM 电压为 V DD + 0.2V,最低为
VSS – 0.15V (见图 2-18)。输入失调电压 (VOS)在
VCM = VSS – 0.15V 和 VDD + 0.2V 的条件下测量,以
确保正常工作。
当输入试图降到比 VSS 低一个二极管压降以上时,输入
ESD 二极管会对输入进行钳位。它们还会对远高于 VDD
的所有电压进行钳位;它们的击穿电压对于正常工作来
说足够高,但对于防止慢速过压(超出 VDD)事件来说
不够低。满足规范的极快速 ESD 事件会受到限制,从
而不会发生损坏。
在一些应用中,可能需要防止过大电压到达运放输入;
图 4-5 给出了一种用于保护这些输入的方法。 D1 和 D2
可以为小信号硅二极管、肖特基二极管(用于降低钳位
电压),或连接有二极管的 FET(用于降低泄漏电流。)
VDD
当 VCM ≈ VDD – 1.2V 时,发生输入级之间的切换 (见
图 2-7 和图 2-8)。为了保证同相增益条件下的失真最
少,增益线性度最佳,应避免在该区域工作。
4.2.1.1
输入电压限制
为了防止这些放大器损坏和 / 或对其进行不正确的操
作,电路必须对输入引脚的电压进行限制 (见第 1.1 节
“绝对最大额定值 †”)。此项要求与后面讨论的电流限
制是相互独立的。
输入的 ESD 保护如图 4-4 中所示。选择该结构是为了保
护输入晶体管免受许多 (但非全部)过压条件影响,以
及最大程度降低输入偏置电流 (IB)。
VDD
MCP6V2X
V1
输入器件被设计为在输入引脚超出供电电压时,不发生
相位反转。图 2-43 显示了在输入电压超出两个供电电压
时,未发生相位反转。
4.2.1.2
U1
D1
相位反转
键合
焊盘
D2
VOUT
V2
图 4-5:
4.2.1.3
保护模拟输入以防止高电压
输入电流限制
为了防止这些放大器损坏和 / 或对其进行不正确的操
作,电路必须对流入输入引脚的电流进行限制 (见
第 1.1 节“绝对最大额定值 †”)。此项要求与前面讨论
的电压限制是相互独立的。
图 4-6 显示了用于保护这些输入的一种方式。电阻 R1 和
R2 会限制可能流入或流出输入引脚 (以及流入 D1 和
D2)的电流。二极管电流将流入 VDD。
VDD
VIN+
键合
焊盘
输入级
键合
焊盘
VIN–
V1
VSS
图 4-4:
V2
键合
焊盘
R1
MCP6V2X
D2
VOUT
R2
VSS – min(V1, V2)
2 mA
max(V1, V2) – VDD
min(R1, R2) >
2 mA
简化的模拟输入 ESD 结构
min(R1, R2) >
图 4-6:
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U1
D1
保护模拟输入以防止高电流
DS25007B_CN 第 23 页
MCP6V26/7/8
此外,也可以将二极管连接到电阻 R1 和 R2 的左侧。这
种情况下,需要通过其他方式来限制通过二极管 D1 和
D2 的电流。然后,电阻用于限制浪涌电流;进入输入引
脚 (VIN+ 和 VIN–)的直流电流应极小。
当共模电压 (V CM )低于地电压 (V SS )时,会有很
大的电流从输入 (通过 ESD 二极管)流出;请参见
图 2-17。
4.2.2
轨到轨输出
当 R L = 10 kΩ 与 V DD /2 连接,并且 V DD = 5.5V
时, MCP6V26/7/8 零漂移运放的输出电压范围为
VDD – 15 mV (最小值)至 VSS + 15 mV (最大值)。
请参见图 2-19 和图 2-20。
该运放被设计来驱动轻载;使用另一个放大器来对输出
进行缓冲以驱动重负载。
4.2.3
片选 (CS)
单运放 MCP6V28 具有片选 (CS)引脚。当 CS 拉为
高电平时,相应运放的供电电流将降至大约 1 µA (典
型值),并通过 CS 引脚拉至 VSS。发生这种情况时,放
大器进入高阻态。通过将 CS 下拉为低电平,可以使能
放大器。如果 CS 引脚保持为悬空,内部下拉电阻 (约
5 MΩ)会使器件保持开启。图 1-4 显示了 CS 脉冲的输
出电压和供电电流响应。
4.3
应用技巧
4.3.1
不同温度下的输入失调电压
表 1-1 给出了输入失调电压的线性和二次项温度系数
(TC1 和 TC2)。可以使用以下公式计算规定范围内的
任意温度下的输入失调电压:
公式 4-1:
V OS ( T A ) = V OS + TC 1 ΔT + TC 2 ΔT
2
其中:
4.3.2
直流增益图
图 2-9、图 2-10 和图 2-11 分别是 CMRR、PSRR 和 AOL
倒数 (以 µV/V 为单位)的直方图。它们代表在共模输
入电压(VCM)、电源电压(VDD)和输出电压(VOUT)
发生变化时,输入失调电压 (VOS)的相应变化。
1/AOL 直方图近似以 0 µV/V 为中心,因为测得结果以
运放输入噪声为主。所显示的负值代表噪声,并非由运
放不稳定造成的。我们通过多次测量 VOS 来验证运放
的稳定性;不稳定的器件将无法通过验证,因为它或者
VOS 会显现出较大的波动性,或者输出会卡在一个轨电
压上。
4.3.3
上电时的失调
在这些器件上电时,输入失调 (VOS)为一个未修正的
值 (通常小于 ±5 mV)。对于高直流增益的电路,这会
导致输出达到两个轨电压之一。这种情况下,达到有效
输出时间会发生延迟,延迟量等于输出过驱动时间(如
tODR)加上启动时间 (如 tSTR)。
可以很简单地避免这种额外的启动时间。降低增益是一
种方法。在反馈电阻 (RF)上增加一个电容是另一种
方法。
4.3.4
源电阻
输入偏置电流有两个重要成分:开关毛刺 (在低于等于
室温时占主要部分)和输入 ESD 二极管漏电流 (在高
于等于 +85°C 时占主要部分)。
使各输入引脚上的电阻很小且相等。这可以最大程度降
低由输入偏置电流导致的输出失调。
在高频 (即高于 1 MHz)时,输入引脚上的电阻应为
10Ω 至 1 kΩ 量级。这可以帮助最大程度降低开关毛刺
(速度极快)对整体性能的影响。在某些情况下,可能
需要添加与输入引脚串联的电阻,才能实现这种性能
改善。
高增益时要求输入电阻很小。如果不是如此,则寄生电
容会导致正反馈和不稳定。
ΔT
=
TA – 25°C
4.3.5
VOS(TA)
=
TA 时的输入失调电压
VOS
=
+25°C 时的输入失调电压
TC1
=
线性温度系数
TC2
=
二次项温度系数
两个输入引脚上的电容应很小且匹配。与输入引脚连接
的内部开关将电荷储存在这些电容上;如果电容不匹
配,则会产生失调电压。很大的输入电容和源电阻,加
上高增益,会导致正反馈和不稳定。
DS25007B_CN 第 24 页
源电容
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MCP6V26/7/8
4.3.6
4.3.7
容性负载
驱动大容量的容性负载会使电压反馈运放产生稳定性问
题。当负载电容增大时,反馈环路的相位裕度会减小,
闭环带宽也会变窄。这会使频率响应产生增益尖峰,并
使阶跃响应中产生过冲和振铃。由于这些自调零运放具
有独特的拓扑结构,所以它们的输出阻抗不同于大多数
运放。
使用这些运放驱动容性负载时,在输出端上串联一个电
阻(图 4-7 中的 RISO),可使输出负载在较高频率时呈
阻性,从而改善反馈环路的相位裕度(稳定性)。然而,
其带宽通常会低于无容性负载时的带宽。
稳定输出负载
当增益很低时,本系列的自调零运放的输出阻抗(图
2-31 和图 2-32)有双零点。对于在频率接近器件带宽时
电阻很低的反馈网络,这会导致很大的相移。这种很大
的相移会导致稳定性问题。
图 4-9 显示了输出上的负载为 (RL + RISO)||(RF + RG) ;
其中,RISO 位于负载之前(如图 4-7 所示)。为了保持
稳定,该负载需要足够大;它应至少为 (2 kΩ)/GN。
RG
RF
VOUT
RL
RISO
VOUT
U1
MCP6V2X
CL
图 4-9:
U1
MCP6V2X
图 4-7:
4.3.8
输出电阻 RISO 使容性负载稳定
图 4-8 给出了不同容性负载和增益的 RISO 建议值。x 轴
是归一化的负载电容 (CL/GN2)。 y 轴是归一化的电阻
(GNRISO)。
输出负载
增益峰值
图 4-10 显示了一个代表同相放大器 (VM 为直流电压,
VP 为输入)或反相放大器 (VP 为直流电压, VM 为输
入)的运放电路。电容 CN 和 CG 代表输入引脚上的总
电容;它们包括运放的共模输入电容 (CCM)、电路板
寄生电容和所有并联的电容。电容 CFP 代表使输出和同
相输入引脚发生耦合的寄生电容。
GN 是电路的噪声增益。对于同相增益,GN 和信号增益
相等。对于反相增益, GN 等于 1+| 信号增益 | (例如,
对于 -1 V/V, GN = +2 V/V)。
Recommended GNRISO (ȍ)
CN
VP
1000
1k
CL
RN
CFP
U1
MCP6V2X
100
100
VM
10
11
100p
1.E-10
图 4-8:
RF
VOUT
CG
GN = 1
GN = 2
GN = 5
GN • 10
1n
1.E-09
RG
10n
100n
1.E-08 2
1.E-07
CL/GN (F)
1µ
1.E-06
不同容性负载的 RISO 建议值
为电路选择 RISO 之后,请仔细检查所产生的频率响应
是否存在尖峰,以及阶跃响应是否存在过冲。修改 RISO
的值,直到产生合理的响应。使用MCP6V26/7/8 SPICE
宏模型进行实验室评估和仿真会很有帮助。
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图 4-10:
放大器与寄生电容
CG 与 RG 并联发生作用 (增益为 +1 V/V 时除外),这
会使高频时的增益升高。 CG 还会降低反馈环路的相位
裕度,从而使稳定性降低。这种作用可以通过降低 CG
或 RF||RG 而降低。
CN 和 RN 构成一个影响 VP 上信号的低通滤波器。该滤
波器具有一个实数极点,位于 1/(2TTRNCN) 处。
DS25007B_CN 第 25 页
MCP6V26/7/8
需要使用的最大 RF 值取决于噪声增益 (见第 4.3.6 节
“容性负载”中的 GN)、CG 和开环增益的相移。RF 的
近似极限为:
地抑制超出 1 MHz 的噪声。对于噪声较低的电源,较
小的电阻和电容对于设计是更好的选择。
VS_ANA
公式 4-2:
12 pF
2
R F ≤ 2 d k Ω × --------------- × G
N
CG
50Ω
1/4W
50Ω
1/10W
100 µF
100 µF
0.1 µF
U1
MCP6V2X
一些应用可能会修改这些值,以降低输出负载或增益峰
值 (阶跃响应过冲)。
至其他模拟器件
在高增益时,RG和CG需要很小,以防止正反馈和振荡。
4.3.9
降低不期望的噪声和信号
图 4-11:
附加的电源滤波
通过以下措施降低不期望的噪声和信号:
4.3.11
• 低带宽信号滤波器:
- 最大程度降低随机模拟噪声
- 降低干扰信号
• 良好的 PCB 布线技术:
- 最大程度降低串扰
- 最大程度降低与快速开关边沿相互影响的寄生
电容和电感
• 良好的电源设计:
- 与其他器件隔离
- 对电源线上的干扰进行滤波
为了实现 ±1 µV 量级的高直流精度,需要最大程度降低
许多物理误差。印刷电路板 (PCB)、接线和温度环境
的设计对所实现的精度有很大的影响。拙劣的 PCB 设
计很容易导致精度比 MCP6V26/7/8 运放最小值和最大
值规范糟糕 100 倍以上。
4.3.10
电源旁路和滤波
使用本系列运放时,应在靠近电源引脚 (单电源时为
VDD)2 mm 范围内连接一个本地旁路电容(即,0.01 µF
至 0.1 µF),以获得良好的高频性能。
此外,还需要在距离这些器件 100 mm 的范围内连接一
个大电容(即,1 µF 或更大),用以提供缓慢变化的大
电流。该大电容可以与其他低噪声模拟器件共用。
在某些情况下,高频电源噪声 (例如,开关电源)可
能会导致过度的互调失真与直流失调漂移;需要过滤
掉这种噪声。在电源连接中增加一个电阻会很有帮助。
该电阻必须足够小,以防止运放的 VDD 显著降低,因
为这会导致输出范围减小,并可能导致负载引起的电
源噪声。此外,电阻值也必须足够大,以降低快速开 /
关 VDD 时的功耗。图 4-11 显示了一个在电源连接中增
加了一些电阻的电路。对于开关电源,该电路可以很好
DS25007B_CN 第 26 页
4.3.11.1
实现高直流精度的 PCB 设计
PCB 布线
将两种不同金属连接在一起时,在结点两端会产生依赖
于温度的电压 (塞贝克效应或热结点效应)。热电偶就
是利用这种效应来测量温度的。以下是 PCB 上热结点
的示例:
•
•
•
•
•
焊接到铜箔焊盘上的元件 (电阻和运放等)
与 PCB 机械连接的接线
跳线
焊接点
PCB 过孔
典型热结点的温度 / 电压转换系数为 10 至 100 µV/°C
(有时更高)。
Microchip 的 AN1258 (“Op Amp Precision Design:
PCB Layout Techniques” )包含了关于可最大限度降
低热结点效应的 PCB 布线技术的深入信息。其中还讨
论了其他效应,例如串扰、阻抗、机械应力和湿度。
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MCP6V26/7/8
4.3.11.2
串扰
直流串扰会导致出现较大的输入失调电压。常见的原
因有:
• 共模噪声 (远程传感器)
• 接地环路 (电流回路)
• 电源耦合
来自市电 (频率通常为 50 Hz 或 60 Hz)和其他交流源
的干扰也会影响直流性能。非线性失真会将这些信号转
换为多种谱线,包括电压的直流漂移。当通过 ADC 进
行信号采样时,这些交流信号还会混叠到直流中,导致
失调电压产生明显的漂移。
4.4
典型应用
4.4.1
许多传感器都配置为惠斯通电桥。应变计和压力传感器
是两种常见的示例。它们的信号很小,而共模噪声很
大。所以需要采用具有高差分增益的放大器设计。
图 4-12 显示了如何使用最少的元件来连接惠斯通电桥。
因为电路是非对称的,ADC 输入是单端输入,并且电路
经过了最简单的滤波,CMRR 对于中等程度的共模噪声
已经足够。
使走线和接线尽可能短
采用屏蔽措施 (例如,密封)
使用地平面 (至少采用星形地)
将输入信号源靠近 DUT
使用良好的 PCB 布线技术
对这些自调零运放使用单独的电源滤波器(旁
路电容)
4.3.11.3
0.01C
VDD
降低干扰:
-
惠斯通电桥
其他影响
将输入引脚上的电阻保持得尽可能小,并尽可能相等,
以最大程度降低与偏置电流相关的失调电压。
R R
0.2R
R R
3 kΩ
100R
ADC
0.2R
U1
MCP6V26
图 4-12:
简单的设计
图 4-13 显示了惠斯通电桥的较高性能电路。该电路是对
称的,具有很高的 CMRR。对 ADC 使用差分输入可以
帮助提高 CMRR。
使输入引脚上的 (走线)电容很小且相等。这有助于最
大程度降低开关毛刺引起的失调电压。
U1A
½ MCP6V27
弯曲同轴电缆时,如果弯曲半径太小,会导致在中心导
体上产生很小的压降 (摩擦电效应)。请确保弯曲半径
足够大,使导体和绝缘材料完全接触。
机械应力会使一些电容类型(如陶瓷电容)输出很小的
电压。在信号路径中使用更适合的电容类型,并最大程
度减少机械应力和振动。
潮湿会导致在电路中产生电化学势电压。适当的 PCB清
洁会有一定帮助,与密封的效果相同。
VDD
200 Ω
VDD
R
R
1 µF
20 kΩ
10 nF
3 kΩ
200Ω
R
R
1 µF
ADC
200Ω
10 nF
VDD
3 kΩ
20 kΩ
1 µF
200 Ω
U1B
½ MCP6V27
图 4-13:
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高性能设计
DS25007B_CN 第 27 页
MCP6V26/7/8
4.4.2
RTD 传感器
4.4.3
图 4-14 中的比例型电路可以调节三线 RTD。它通过
减去中间 RW 两端的电压来校正传感器的接线电阻。
顶部的 R1 不会改变输出电压;它用于平衡运放输入。
根据电压是否超出范围可以检测 RTD 是否发生故障
(开路)。
U1A
½ MCP6V27
2.49 kΩ
VDD
RW
10 nF
R1
2.49 kΩ
1 µF
RRTD
100Ω
10 nF
RW
R1
2.49 kΩ
RB
20 kΩ
图4-15显示了热电偶应用中使用的放大器和温度传感器
的简化框图。 K 类热电偶可以检测热结点处的温度
(THJ),并在 V1 端产生与 THJ (以 °C 为单位)成正比
的电压。放大器的增益设置为使 V4/THJ 等于 10 mV/°C。
V3 代表温度传感器的输出,该传感器产生与冷结点处温
度(TCJ,以 °C 为单位)成正比的电压,并偏移 0.50V。
V2 设置为在 THJ – TCJ 等于 0°C 时使 V4 为 0.50V。
公式 4-3:
V1 ≈ THJ(40 µV/°C)
V2 = (1.00V)
100 nF
RT
20 kΩ
热电偶传感器
R3
100 kΩ
R2
2.55 kΩ
V3 = TCJ(10 mV/°C) + (0.50V)
V4 = 250V1 + (V2 – V3)
3 kΩ
VDD
ADC
R2
2.55 kΩ
R3
100 kΩ
3 kΩ
≈ (10 mV/°C) (THJ – TCJ) + (0.50V)
RTH = Thevenin 等效电阻
(热结点,
温度为 THJ)
V2
40 µV/°C
K类
热电偶
U1B
½ MCP6V27
图 4-14:
RTD 传感器
ADC 输入的电压可以使用以下公式计算:
G RTD = 1 + 2 ⋅ R 3 ⁄ R 2
G W = G RTD R 3 ⁄ R 1
V DM = G RTD ( V T – V B ) + G W V W
V T + V B + ( G RTD + 1 G W )V W
V CM = -----------------------------------------------------------------------------2
其中:
VT
=
RRTD 顶部的电压
VB
=
RRTD 底部的电压
VW
=
顶部与中间 RW 之间的电压
VCM
=
ADC 的共模输入电压
VDM
=
ADC 的差模输入电压
图 4-15:
U1
MCP6V26
V4
(RTH)/250
V3
(RTH)
C
(RTH)
热电偶传感器;简化电路
图 4-16 演示了该电路更完整的实现方案。虚线红箭头指
示热电偶和MCP9700A之间的导热连接;它必须很短,
并且热阻很低。
RTH = Thevenin 等效电阻(例如,10 kΩ)
VDD
4.100(RTH) 0.5696(RTH)
VREF
U1
C
MCP1541
(RTH)/250
K类
U3
MCP6V26
V1
U2
VDD
MCP9700A
(RTH)/250
C
V4
温度传感器
(RTH)
图 4-16:
DS25007B_CN 第 28 页
C
V1
(冷结点,
温度为 TCJ)
2.49 kΩ
(RTH)
(RTH)/250
100 nF
RW
(RTH)
(RTH)
3 kΩ
热电偶传感器
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MCP6V26/7/8
MCP9700A 会检测其物理位置处的温度。它的温度需要
与冷结点温度 (TCJ)相同,并产生 V3 (图 4-15)。
MCP1541 产生 4.10V 的输出 (假设 VDD 为 5.0V)。
该电压输出到 4.100(RTH) 和 1.3224(RTH) 构成的梯形电
阻 网 络,产 生 电 压 为 1.00V、电 阻 为 250(RTH) 的
Thevenin 等效电路。1.3224(RTH) 电阻与右上角的 RTH
电阻 (图 4-15 中)并联,产生 0.5696(RTH) 的电阻。
V4 应转换为数字值,然后针对热电偶的非线性度进行校
正。 ADC 可以使用 MCP1541 作为它的电压基准。或
者,也可以使用 PIC® MCU 器件内的绝对电压基准来代
替 MCP1541。
4.4.4
失调电压校正
图 4-17 显示了用于校正另一个运放的输入失调电压的
MCP6V27。 R2 和 C2 对另一个运放输入的失调误差进
行积分;积分需要很慢,才能确保稳定(使用 R1 和 R3
提供反馈)。
VIN
R1
R2
R3
R4
C2
VDD/2
U1
MCP6V26
图 4-17:
4.4.5
U2
MCP661
R5
R2
VDD/2
VOUT
失调校正
高精度比较器
在比较器前使用高增益运放可以改善比较器的性能。不
要单独使用MCP6V26/7/8作为比较器;没有反馈环路,
VOS 校正电路将无法正确工作。
U1
MCP6V26
VIN
R1
R2
R3
R4
R5
1 kΩ
VOUT
VDD/2
U2
MCP6541
图 4-18:
高精度比较器
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MCP6V26/7/8
注:
DS25007B_CN 第 30 页
© 2011 Microchip Technology Inc.
MCP6V26/7/8
5.0
设计辅助工具
Microchip 提供了使用 MCP6V26/7/8 系列运放进行设
计所需的基本设计辅助工具。
5.1
SPICE 宏模型
Microchip 网站 (www.microchip.com)上提供了
MCP6V26/7/8 系列运放的最新 SPICE 宏模型。该模型
旨在用作初始设计工具,它可以于整个温度范围内在运
放的线性工作区良好地工作。关于其功能的信息,请参
见模型文件。
对于任何设计,实验室测试都是非常重要的组成部分,
不能用仿真代替。此外,需要对使用该宏模型获得的仿
真结果进行验证,方法是将结果与数据手册规范和特性
曲线进行比较。
5.2
FilterLab® 软件
Microchip的FilterLab® 软件是一种创新性的软件工具,可
以简化模拟有源滤波器 (使用运放)的设计。 Filter-Lab
设计工具可以从 Microchip 网站 (www.microchip.com/
filterlab)免费获取,该设计工具提供了标注有元件值的
滤波器电路的完整原理图。它还可以使用 SPICE 格式输
出滤波器电路,该电路可以与宏模型一起用于模拟实际
的滤波器性能。
5.3
Microchip 高级器件选型器(MAPS)
MAPS 是一种软件工具,用于帮助高效地确定适合特定
设计需求的 Microchip 器件。MAPS 可以从 Microchip 网
站 (www.microchip.com/maps)免费获取,它是针对
Microchip 所有产品系列(包括模拟器件、存储器、MCU
和 DSC)的全面选择工具。使用该工具时,客户可以定
义过滤器来筛选相应的功能,通过参数来搜索器件,并
导 出 逐 项 对 比 的 技 术 比 较 报 告。此 外,还 会 提 供
Microchip 器件的数据手册、购买信息和样片申请链接。
5.4
模拟演示板和评估板
Microchip 提供了范围广泛的模拟演示板和评估板,它
们用于帮助客户缩短产品上市时间。关于这些电路板及
其 相 应 用 户 手 册 与 技 术 信 息 的 完 整 列 表,请 访 问
Microchip 网站 www.microchip.com/analogtools。
一些特别有用的电路板包括:
•
•
•
•
•
•
•
MCP6V01 热电偶自动调零参考设计
MCP6XXX 放大器评估板 1
MCP6XXX 放大器评估板 2
MCP6XXX 放大器评估板 3
MCP6XXX 放大器评估板 4
有源滤波器演示板工具包
P/N SOIC8EV:8 引脚 SOIC/MSOP/TSSOP/DIP
评估板
• P/N SOIC14EV:14 引脚 SOIC/TSSOP/DIP 评估板
5.5
应用笔记
Microchip 网站 (www.microchip.com/appnotes)上提
供了以下 Microchip 应用笔记,建议将它们作为您的补
充参考资源。
ADN003:“Select the Right Operational Amplifier for
your Filtering Circuits”(DS21821)
AN722:《运算放大器结构和直流参数》
(DS00722A_CN)
AN723:《运算放大器交流参数和应用》
(DS00723A_CN)
AN884:《使用运放驱动容性负载》(DS00884A_CN)
AN990:《模拟传感器的调理电路概述》
(DS00990A_CN)
AN1177:“Op Amp Precision Design: DC Errors ”
(DS01177)
AN1228:
“Op Amp Precision Design: Random Noise”
(DS01228)
AN1258:“Op Amp Precision Design: PCB Layout
Techniques”(DS01258)
以下设计指南中列出了这些应用笔记和其他参考材料:
《信号链设计指南》(DS21825F_CN)
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MCP6V26/7/8
注:
DS25007B_CN 第 32 页
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MCP6V26/7/8
6.0
封装信息
6.1
封装标识信息
8 引脚 DFN(4x4x0.9 mm)(MCP6V27)
示例
XXXXXX
XXXXXX
YYWW
NNN
6V27
E/MDe3
1129
256
PIN 1
PIN 1
8 引脚 MSOP(3x3 mm)
示例
6V27E
129256
8 引脚 SOIC(3.90 mm)
示例
MCP6V27E
SN^^
e3 1129
256
NNN
8 引脚 TDFN(2x3x0.75 mm)(MCP6V26 和 MCP6V28)
器件
图注:
XX...X
Y
YY
WW
NNN
e3
*
注:
代码
MCP6V26T-E/MNY
ABA
MCP6V28T-E/MNY
ABB
示例
ABA
129
25
客户指定信息
年份代码 (日历年的最后一位数字)
年份代码 (日历年的最后两位数字)
星期代码 (一月一日的星期代码为 “01”)
以字母数字排序的追踪代码
雾锡 (Matte Tin, Sn)的 JEDEC 无铅标志
表示无铅封装。 JEDEC 无铅标志 ( e3 )标示于此种封装的外包装
上。
Microchip 部件编号如果无法在同一行内完整标注,将换行标出,因此会限制表
示客户指定信息的字符数。
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DS25007B_CN 第 33 页
MCP6V26/7/8
8 引脚塑封双列扁平无引线封装
(MD)——主体
4x4x0.9
mmmm
[DFN]
8-Lead
Plastic Dual Flat, No Lead
Package (MD)
– 4x4x0.9
Body [DFN]
注:
Note:
最新封装图请至
http://www.microchip.com/packaging
Microchip
封装规范。
For
the most current
package drawings, please see the查看
Microchip
Packaging
Specification located at
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Microchip Technology Drawing C04-131E Sheet 1 of 2
DS25007B_CN 第 34 页
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MCP6V26/7/8
8 引脚塑封双列扁平无引线封装
(MD)——主体
4x4x0.9
mmmm
[DFN]
8-Lead
Plastic Dual Flat, No Lead
Package (MD)
– 4x4x0.9
Body [DFN]
注:
Note:
最新封装图请至
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查看
Microchip
封装规范。
For
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Microchip
Packaging
Specification located at
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Microchip Technology Drawing C04-131E Sheet 2 of 2
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8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (MD)——主体 4x4x0.9 mm [DFN]
注:
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Microchip
封装规范。
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Packaging
Specification located at
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8 引脚塑封微小外形封装 (MS) [MSOP]
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最新封装图请至 http://www.microchip.com/packaging 查看 Microchip 封装规范。
-
.##.##%
*///.##
D
N
E
E1
NOTE 1
1
2
e
b
A2
A
c
φ
L
L1
A1
0
2
3
1221+,%
13
34
3
$5
6
48#
$
9
7!(%)
9
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$
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9
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!
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(%)* (+
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MCP6V26/7/8
8 引脚塑封微小外形封装 (MS) [MSOP]
注:
Note:
最新封装图请至
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Microchip
封装规范。
For
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Microchip
Packaging
Specification located at
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8 引脚塑封窄条小外形封装 (SN)——主体 3.90 mm [SOIC]
注:
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8 引脚塑封窄条小外形封装 (SN)——主体 3.90 mm [SOIC]
注:
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Microchip
封装规范。
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Microchip
Packaging
Specification located at
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8 引脚塑封窄条小外形封装 (SN)——主体 3.90
mm [SOIC]
!"#$%&'()
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-
.##.##%
*///.##
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8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (MN)——主体 2x3x0.75 mm [TDFN]
注:
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Packaging
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8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (MN)——主体 2x3x0.75 mm [TDFN]
注:
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Microchip
封装规范。
For
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Packaging
Specification located at
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8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (MN)——主体 2x3x0.75 mm [TDFN]
*
+
!,-"-%#./&'0*+
注:
最新封装图请至 http://www.microchip.com/packaging 查看 Microchip 封装规范。
-
.##.##%
*///.##
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附录 A:
版本历史
版本 B (2011 年 8 月)
以下是修改清单:
1.
2.
3.
4.
增加了 MCP6V26 和 MCP6V28 单运放。
a) 更新了第 1 页上的封装图。
b) 更新了引脚功能表 (表 3-1)。
c) 在温度规范表(表 1-4)中增加了 8 引脚 2×3
TDFN 封装。
d) 在第 6.0 节 “封装信息”中增加了 8 引脚
2×3 TDFN 封装。
e) 在产品标识体系中增加了部件编号。
增加了片选 (CS)信息。
a) 增加了数字电气规范表 (表 1-3)。
b) 增加了时序图 (图 1-4)。
c) 在典型性能曲线中增加了第 2.6 节 “片选响
应 (仅限 MCP6V28)”。
d) 在应用详细说明中增加了第 4.2.3 节 “片选
(CS)”。
增加了关于正反馈和寄生反馈电容的信息。
a) 增加了第 4.3.4 节 “源电阻”。
b) 增加了第 4.3.5 节 “源电容”。
c) 修改了图 4-10。
d) 增加了第 4.3.8 节 “增益峰值”。
其他少量排版修正。
版本 A (2011 年 3 月)
• MCP6V27 双运放数据手册的初始版本。
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MCP6V26/7/8
附录 B:
与失调相关的测试筛选
标准
我们根据一些生产筛选标准来确保生产出的产品的质
量。这些筛选标准设置的限制范围更大,以免出现漏网
之鱼;请参见表 B-1。
直流规范表 (表 1-1)中与输入失调电压相关的规范都
基于实验室测量 (见第 2.1 节 “直流输入精度”)。由
于以下因素,这些测量更加精确:
•
•
•
•
更紧凑的电路
PCB 上焊接的器件 (以验证其他测量)
花更长时间的求平均操作 (降低噪声)
更好的温度控制
- 降低了温度梯度
- 更高的精确度
表 B-1:
与失调相关的测试筛选标准
电气特性:除非另外声明,否则 TA = +25°C, VDD = +2.3V 至 +5.5V, VSS = GND, VCM = VDD/3, VOUT = VDD/2,
VL = VDD/2, RL = 10 kΩ 连接至 VL 且 CS = GND (见图 1-5 和图 1-6)。
参数
符号 最小值 最大值 单位
条件
输入失调
输入失调电压
VOS
-10
+10
输入失调电压温度漂移 (线性温度系数)
TC1
—
—
PSRR
115
—
CMRR
106
—
dB
VDD = 2.3V,VCM = -0.15V 至 2.5V(注 1)
CMRR
116
—
dB
VDD = 5.5V,VCM = -0.15V 至 5.7V(注 1)
AOL
114
—
dB
VDD = 2.3V,VOUT = 0.2V 至 2.1V(注 1)
AOL
122
—
dB
VDD = 5.5V,VOUT = 0.2V 至 5.3V(注 1)
电源抑制
µV
TA = +25°C (注 1 和注 2)
nV/°C TA = -40 至 +125°C (注 3)
dB (注 1)
共模
共模抑制
开环增益
直流开环增益 (大信号)
注
1: 由于生产环境中的热结点效应和其他误差,只能在生产环境中对这些参数进行筛选。
2: 此外,还会在 +125°C 下针对 VOS 进行抽样筛选。
3: 在生产中不测量 TC1。
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MCP6V26/7/8
产品标识体系
欲订货,或获取价格、交货等信息,请与我公司生产厂或各销售办事处联系。
部件编号
–X
/XX
器件
温度范围
封装
示例:
a)
b)
a)
器件:
MCP6V26
MCP6V26T
MCP6V27
MCP6V27T
MCP6V28
MCP6V28T
温度范围:
E
封装:
MD
MNY *
MS
SN
单运放
单运放 (卷带式)
双运放
双运放 (卷带式)
带片选功能的单运放
带片选功能的单运放 (卷带式)
a)
MCP6V27-E/MD:
b)
MCP6V27-E/MS:
c)
MCP6V27-E/SN:
a)
MCP6V28T-E/MNY: 扩展级温度,
8 引脚 2×3 TDFN 封装
MCP6V28-E/MS:
扩展级温度,
8 引脚 MSOP 封装
MCP6V28T-E/SN: 卷带式,
扩展级温度,
8 引脚 SOIC 封装
= -40°C 至 +125°C
=
=
=
=
8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (4×4x0.9)
8 引脚塑封双列扁平无引线封装 (2×3x0.75)
8 引脚塑封微小外形封装
8 引脚塑封 SOIC 封装 (主体 150 mil)
* Y = 镍钯金制造标识符。仅针对 TDFN 封装提供。
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MCP6V26T-E/MNY: 扩展级温度,
8 引脚 2×3 TDFN 封装
MCP6V26-E/MS:
扩展级温度,
8 引脚 MSOP 封装
MCP6V26T-E/SN: 卷带式,
扩展级温度,
8 引脚 SOIC 封装
b)
c)
扩展级温度,
8 引脚 4x4 DFN 封装
扩展级温度,
8 引脚 MSOP 封装
扩展级温度,
8 引脚 SOIC 封装
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MCP6V26/7/8
注:
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请注意以下有关 Microchip 器件代码保护功能的要点:
•
Microchip 的产品均达到 Microchip 数据手册中所述的技术指标。
•
Microchip 确信:在正常使用的情况下, Microchip 系列产品是当今市场上同类产品中最安全的产品之一。
•
目前,仍存在着恶意、甚至是非法破坏代码保护功能的行为。就我们所知,所有这些行为都不是以 Microchip 数据手册中规定的
操作规范来使用 Microchip 产品的。这样做的人极可能侵犯了知识产权。
•
Microchip 愿与那些注重代码完整性的客户合作。
•
Microchip 或任何其他半导体厂商均无法保证其代码的安全性。代码保护并不意味着我们保证产品是 “牢不可破”的。
代码保护功能处于持续发展中。 Microchip 承诺将不断改进产品的代码保护功能。任何试图破坏 Microchip 代码保护功能的行为均可视
为违反了 《数字器件千年版权法案 (Digital Millennium Copyright Act)》。如果这种行为导致他人在未经授权的情况下,能访问您的
软件或其他受版权保护的成果,您有权依据该法案提起诉讼,从而制止这种行为。
提供本文档的中文版本仅为了便于理解。请勿忽视文档中包含
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维持和 / 或生命安全应用,一切风险由买方自负。买方同意在
由此引发任何一切伤害、索赔、诉讼或费用时,会维护和保障
Microchip 免于承担法律责任,并加以赔偿。在 Microchip 知识
产权保护下,不得暗中或以其他方式转让任何许可证。
商标
Microchip 的名称和徽标组合、 Microchip 徽标、 dsPIC、
KEELOQ、 KEELOQ 徽标、 MPLAB、 PIC、 PICmicro、
PICSTART、 PIC32 徽标、 rfPIC 和 UNI/O 均为 Microchip
Technology Inc. 在美国和其他国家或地区的注册商标。
FilterLab、 Hampshire、 HI-TECH C、 Linear Active
Thermistor、MXDEV、MXLAB、SEEVAL 和 The Embedded
Control Solutions Company 均为 Microchip Technology Inc.
在美国的注册商标。
Analog-for-the-Digital Age、 Application Maestro、 chipKIT、
chipKIT 徽标、 CodeGuard、 dsPICDEM、 dsPICDEM.net、
dsPICworks、 dsSPEAK、 ECAN、 ECONOMONITOR、
FanSense、 HI-TIDE、 In-Circuit Serial Programming、
ICSP、 Mindi、 MiWi、 MPASM、 MPLAB Certified 徽标、
MPLIB、MPLINK、mTouch、Omniscient Code Generation、
PICC、 PICC-18、 PICDEM、 PICDEM.net、 PICkit、
PICtail、 REAL ICE、 rfLAB、 Select Mode、 Total
Endurance、 TSHARC、 UniWinDriver、 WiperLock 和
ZENA 均为 Microchip Technology Inc. 在美国和其他国家或地
区的商标。
SQTP 是 Microchip Technology Inc. 在美国的服务标记。
在此提及的所有其他商标均为各持有公司所有。
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Microchip 位于美国亚利桑那州 Chandler 和 Tempe 与位于俄勒冈州
Gresham 的全球总部、设计和晶圆生产厂及位于美国加利福尼亚州和
印度的设计中心均通过了 ISO/TS-16949:2009 认证。 Microchip 的
PIC® MCU 与 dsPIC® DSC、KEELOQ® 跳码器件、串行 EEPROM、单片
机外设、非易失性存储器和模拟产品严格遵守公司的质量体系流程。
此外, Microchip 在开发系统的设计和生产方面的质量体系也已通过了
ISO 9001:2000 认证。
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中国 - 珠海
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Fax: 86-756-321-0049
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英国 UK - Wokingham
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日本 Japan - Yokohama
Tel: 81-45-471- 6166
Fax: 81-45-471-6122
韩国 Korea - Daegu
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Fax: 82-53-744-4302
韩国 Korea - Seoul
Tel: 82-2-554-7200
Fax: 82-2-558-5932 或
82-2-558-5934
马 来西 亚 Malaysia - Kuala
Lumpur
Tel: 60-3-6201-9857
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马来西亚 Malaysia - Penang
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菲律宾 Philippines - Manila
Tel: 63-2-634-9065
Fax: 63-2-634-9069
新加坡 Singapore
Tel: 65-6334-8870
Fax: 65-6334-8850
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