中文数据手册

精密轨到轨输入和
输出运算放大器
OP184/OP284/OP484
产品特性
引脚配置
单电源供电
宽带宽:4 MHz
低失调电压:65 μV
单位增益稳定
高压摆率:4.0 V/μs
低噪声:3.9 nV/√Hz
DNC
1
–IN A
2
OP184
8
NC
7
V+
6
OUT A
5
DNC
–
+IN A
3
V–
4
TOP VIEW
(Not to Scale)
00293-001
+
NOTES
1. NC = NO CONNECT
2. DNC = DO NOT CONNECT
应用
电池供电仪器仪表
电源控制和保护
电信
DAC输出放大器
ADC输入缓冲器
图1. 8引脚SOIC(S后缀)
1
OP284
8
V+
OUT B
–IN A
2
7
+IN A
3
6
–IN B
V–
4
5
+IN B
TOP VIEW
(Not to Scale)
OP184/OP284/OP484分别是单通道/双通道/四通道、单电
证工作电压范围为3 V至36 V(或±1.5 V至±18 V)。
OUT A
1
14
OUT D
–IN A
2
13
–IN D
+IN A
3
12
+IN D
V+
4
11
V–
+IN B
5
10
+IN C
其它应用包括便携式电信设备、电源控制与保护,以及用
–IN B
6
9
–IN C
作具有宽输出范围传感器的放大器或缓冲器。要求采用轨
OUT B
7
8
OUT C
源应用。带宽、低噪声与精度特性组合,使其适合滤波器
和仪器仪表等各种应用。
到轨输入放大器的传感器包括霍尔效应传感器、压电传感
OP484
TOP VIEW
(Not to Scale)
00293-003
图2. 8引脚PDIP(P后缀)和
8引脚SOIC(S后缀)
源、4 MHz带宽放大器,具有轨到轨输入与输出特性。保
这些放大器非常适合要求交流性能与精密直流性能的单电
00293-002
概述
OUT A
图3. 14引脚PDIP(P后缀)和
14引脚窄体SOIC(S后缀)
器和阻性传感器。
利用轨到轨输入和输出摆幅,设计人员可以在单电源系统
中构建多级滤波器,并保持高信噪比。
OP184/OP284/OP484的 额 定 工 作 温 度 范 围 为 −40°C至
+125°C扩展工业温度范围。单通道OP184提供8引脚SOIC
表贴封装。双通道OP284提供8引脚PDIP和SOIC表贴两种
封装。四通道OP484提供14引脚PDIP和14引脚窄体SOIC两
种封装。
表1. 低噪声运算放大器
电压噪声
单通道
双通道
四通道
0.9 nV
AD797
1.1 nV
AD8597
AD8599
1.8 nV
ADA4004-1
ADA4004-2
ADA4004-4
2.8 nV
AD8675/ADA4075-2
AD8676
3.2 nV
OP27
OP270
OP470
3.8 nV
AD8671
AD8672
AD8674
3.9 nV
OP184
OP284
OP484
Rev. J
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OP184/OP284/OP484
目录
产品特性 ...........................................................................................1
输出反相................................................................................... 15
应用....................................................................................................1
设计单电源应用中的低噪声电路....................................... 15
概述....................................................................................................1
过驱恢复................................................................................... 16
引脚配置 ...........................................................................................1
单电源3 V仪表放大器 ........................................................... 16
修订历史 ...........................................................................................2
2.5 V基准电压源采用3 V电源供电..................................... 17
技术规格 ...........................................................................................3
仅5 V电源的12位DAC实现轨到轨摆幅 ............................ 17
电气特性......................................................................................3
高端电流监控 .......................................................................... 18
绝对最大额定值..............................................................................6
容性负载驱动能力 ................................................................. 18
热阻 ..............................................................................................6
带限流功能的低压差稳压器................................................ 19
ESD警告.......................................................................................6
采用假接地的3 V、50 Hz/60 Hz有源陷波滤波器 .......... 20
典型性能参数 ..................................................................................7
外形尺寸 ........................................................................................ 21
应用信息 ........................................................................................ 14
订购指南................................................................................... 23
功能描述................................................................................... 14
输入过压保护 .......................................................................... 14
修订历史
2011年4月—修订版I至修订版J
2006年4月—修订版C至修订版D
更改图27 ........................................................................................ 10
更改表1 .............................................................................................3
2010年10月—修订版H至修订版I
更改表2 .............................................................................................4
更改表2中输出特性的高输出电压参数 ....................................3
更改表3中输出特性的高输出电压参数 ....................................4
更改表3 .............................................................................................5
删除对“1993系统应用指南”的引用 ......................................... 15
2006年3月—修订版B至修订版C
2010年7月—修订版G至修订版H
增加表1 .............................................................................................1
2009年2月—修订版F至修订版G
更改表3中的大信号电压增益......................................................5
更新“外形尺寸”部分................................................................... 21
更改“订购指南”部分................................................................... 22
更改图1的标题 ................................................................................1
更改表1 .............................................................................................3
更改表2 .............................................................................................4
更改表3 .............................................................................................5
更改表4 .............................................................................................6
更改图5至图9 ..................................................................................7
2008年9月—修订版E至修订版F
更改“功能描述”部分................................................................... 14
更改“概述”部分...............................................................................1
删除SPICE宏模型 ........................................................................ 21
更改图4 .............................................................................................6
更新“外形尺寸”部分................................................................... 21
更改“带限流功能的低压差稳压器”部分................................ 20
更改“订购指南”部分................................................................... 22
2008年7月—修订版D至修订版E
2002年9月—修订版A至修订版B
更改图1 .............................................................................................1
更改引脚配置 ..................................................................................1
更改图12 ...........................................................................................8
更改技术规格中的输入偏置电流最大值..................................2
更改图36和图37 ........................................................................... 12
更改“订购指南”部分......................................................................5
更改“设计单电源应用中的低噪声电路”部分 ....................... 15
更新“外形尺寸”部分................................................................... 19
更新“外形尺寸”部分................................................................... 21
2002年6月—修订版0至修订版A
更改“订购指南”部分................................................................... 22
1996年10月—修订版0:初始版
Rev. J | Page 2 of 24
OP184/OP284/OP484
技术规格
电气特性
除非另有说明,VS = 5.0 V,VCM = 2.5 V,TA = 25°C。
表2.
参数
输入特性
失调电压,OP184/OP284E级1
符号
条件
最小值
典型值 最大值 单位
VOS
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压,OP184/OP284F级1
VOS
失调电压,OP484E级1
VOS
失调电压,OP484F级1
VOS
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入偏置电流
IB
60
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
IOS
2
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入电压范围
共模抑制比
CMRR
大信号电压增益
AVO
偏置电流漂移
输出特性
高输出电压
低输出电压
输出电流
电源
电源抑制比
每个放大器电源电流
电源电压范围
动态性能
压摆率
建立时间
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
1
VCM = 0 V至5 V
VCM = 1.0 V至4.0 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ, 1 V ≤ VO ≤ 4 V
RL = 2 kΩ, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
0
60
86
50
25
∆I B/∆T
65
165
125
350
75
175
150
450
450
600
50
50
5
240
150
VOH
VOL
IOUT
IL = 1.0 mA
IL = 1.0 mA
PSRR
ISY
VS
VS = 2.0 V至10 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VO = 2.5 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
SR
tS
GBP
ΦM
RL = 2 kΩ
至0.01%,1.0 V步进
en p-p
en
in
0.1 Hz至10 Hz
f = 1 kHz
4.80
125
±6.5
76
1.45
36
3
输入失调电压由自动测试设备在施加电源后约0.5秒时测量。
Rev. J | Page 3 of 24
1.65
nA
nA
nA
nA
V
dB
dB
V/mV
V/mV
pA/°C
V
mV
mA
dB
mA
V
2.4
2.5
3.25
45
V/µs
µs
MHz
度
0.3
3.9
0.4
-p
nV/√Hz
pA/√Hz
OP184/OP284/OP484
除非另有说明,VS = 3.0 V,VCM = 1.5 V,TA = 25°C。
表3.
参数
输入特性
失调电压,OP184/OP284E级1
符号
条件
最小值 典型值 最大值 单位
VOS
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压,OP184/OP284F级1
VOS
失调电压,OP484E级1
VOS
失调电压,OP484F级1
VOS
输入偏置电流
IB
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
输出特性
高输出电压
低输出电压
电源
电源抑制比
每个放大器电源电流
动态性能
增益带宽积
噪声性能
电压噪声密度
1
IOS
60
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
0
60
56
CMRR
VCM = 0 V至3 V
VCM = 0 V至3 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOH
VOL
IL = 1.0 mA
IL = 1.0 mA
2.80
PSRR
ISY
VS = ±1.25 V至±1.75 V
VO = 1.5 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
76
GBP
en
f = 1 kHz
输入失调电压由自动测试设备在施加电源后约0.5秒时测量。
Rev. J | Page 4 of 24
65
165
125
350
100
200
150
450
450
600
50
3
nA
nA
nA
V
dB
dB
125
V
mV
1.35
dB
mA
3
MHz
3.9
nV/√Hz
OP184/OP284/OP484
除非另有说明,VS = ±15.0 V,VCM = 0 V,TA = 25°C。
表4.
参数
输入特性
失调电压,OP184/OP284E级1
符号
条件
最小值 典型值 最大值
VOS
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压,OP184/OP284F级1
VOS
失调电压,OP484E级1
VOS
失调电压,OP484F级1
VOS
输入偏置电流
IB
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
CMRR
大信号电压增益
AVO
失调电压漂移(E级)
偏置电流漂移
输出特性
高输出电压
低输出电压
输出电流
电源
电源抑制比
每个放大器电源电流
每个放大器电源电流
动态性能
压摆率
全功率带宽
建立时间
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
1
IOS
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
80
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = −14.0 V至+14.0 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = −15.0 V至15.0 V
RL = 2 kΩ, −10 V ≤ VO ≤ 10 V
RL = 2 kΩ, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
−15
86
80
150
75
∆V OS/∆T
∆V B/∆T
90
1000
0.2
150
VOH
VOL
IOUT
IL = 1.0 mA
IL = 1.0 mA
PSRR
ISY
ISY
VS = ±2.0 V至±18 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VO = 0 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VS = ±18 V, −40°C ≤ TA ≤ +125°C
90
SR
BWp
tS
GBP
ΦM
RL = 2 kΩ
1%失真,RL = 2 kΩ, VO = 29 V p-p
至0.01%,10 V步进
2.4
en p-p
en
in
0.1 Hz至10 Hz
f = 1 kHz
100
200
175
375
150
300
250
500
450
575
50
+15
pA/°C
14.8
−14.875
2.0
2.25
V
V
mA
dB
mA
mA
4.0
35
4
4.25
50
V/µs
kHz
µs
MHz
度
0.3
3.9
0.4
µV p-p
nV/√Hz
pA/√Hz
.
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nA
nA
nA
V
dB
dB
V/mV
V/mV
2.00
±10
输入失调电压由自动测试设备在施加电源后约0.5秒时测量。
单位
OP184/OP284/OP484
绝对最大额定值
表5.
参数
电源电压
输入电压
差分输入电压1
对地输出短路持续时间
存储温度范围
P后缀、S后缀封装
工作温度范围
OP184/OP284/OP484E/OP484F
结温范围
P后缀、S后缀封装
引脚温度
(焊接,60秒)
1
热阻
额定值
±18 V
±18 V
±0.6 V
未定
θ JA 针对最差条件,即对于PDIP,器件在插槽内;对于
SOIC封装,器件焊接在电路板上。
表6. 热阻
−40°C至+125°C
封装类型
8引脚 PDIP(P后缀)
8引脚 SOIC(S后缀)
14引脚 PDIP(P后缀)
14引脚 SOIC(S后缀)
−65°C至+150°C
300°C
ESD警告
−65°C至+150°C
θJA
103
158
83
92
θJC
43
43
39
27
单位
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
ESD(静电放电)敏感器件。
对于0.6 V以上的输入电压,输入电流应小于5 mA,以防输入器件性能
下降或受损。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽
管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能量
ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当的ESD
防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其他
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器件
能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
除非另有说明,绝对最大额定值同时适用于裸片和封装
器件。
VCC
R4
R3
QB5
QB6
RB3
RB4
R11
TP
Q1
Q3
QL1
Q4
Q8
Q7
QB10
+IN
Q10
Q9
QL2
Q5
QB2
CB1 N+
Q6
RB2
R1
OUT
C O
C FF
R7
QB4
QB7
QB1
JB2
R6
CC2
Q18
QB3
M P+
QB9
Q2
–IN
Q17
Q16
Q12
Q11
JB1
R2
CC1
R5
QB8
Q13
R8
Q14
Q15
R9
R10
VEE
图4. 原理示意图
Rev. J | Page 6 of 24
00293-004
RB1
OP184/OP284/OP484
典型性能参数
240
210
200
180
QUANTITY
QUANTITY
VS = 5V
–40°C ≤ T A ≤ +125°C
250
150
120
150
100
90
60
00293-005
50
30
0
–100
–75
–50
–25
0
25
50
75
0
100
00293-008
270
300
VS = 3V
TA = 25°C
VCM = 1.5V
0
QUANTITY
QUANTITY
1.50
200
180
150
120
150
100
90
60
00293-006
50
30
0
–100
–75
–50
–25
0
25
50
75
0
100
0
图6. 输入失调电压分布图
0.75
1.00
1.25
1.50
–40
VCM = VS/2
–45
INPUT BIAS CURRENT (nA)
150
125
100
75
50
–50 –25
0
25
50
75
INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)
100
–50
–55
VS = +5V
–60
–65
–70
VS = ±15V
–75
00293-007
25
–75
0.50
图9. 输入失调电压漂移分布图
VS = ±15V
TA = 25°C
0
–125 –100
0.25
OFFSET VOLTAGE DRIFT, TCVOS (µV/°C)
INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)
QUANTITY
1.25
VS = ±15V
–40°C ≤ T A ≤ +125°C
250
210
175
1.00
300
VS = 5V
TA = 25°C
VCM = 2.5V
240
200
0.75
00293-009
300
0.50
图8. 输入失调电压漂移分布图
图5. 输入失调电压分布图
270
0.25
OFFSET VOLTAGE DRIFT, TCVOS (µV/°C)
INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)
–80
–40
125
00293-010
300
25
85
TEMPERATURE (°C)
图7. 输入失调电压分布图
图10. 偏置电流与温度的关系
Rev. J | Page 7 of 24
125
OP184/OP284/OP484
500
1.50
200
100
0
–100
–200
–300
00293-011
INPUT BIAS CURRENT (nA)
300
–400
–500
–15
–10
–5
0
5
10
TA = 25°C
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0
15
00293-014
400
SUPPLY CURRENT/PER AMPLIFIER (mA)
VS = ±15V
0
±2.5
±5.0
±7.5
±10.0
±12.5
±15.0
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
SUPPLY VOLTAGE (V)
图11. 输入偏置电流与共模电压的关系
图14. 电源电流与电源电压的关系
1000
±17.5
±20.0
50
VS = ±15V
SHORT-CIRCUIT CURRENT (mA)
SOURCE
100
SINK
1
+ISC
10
–25
0
25
50
75
100
LOAD CURRENT (mA)
TEMPERATURE (°C)
图12. 输出电压至供电轨与负载电流的关系
图15. 短路电流与温度的关系
70
50
OPEN-LOOP GAIN (dB)
VS = ±15V
1.0
0.9
0.8
VS = +5V
0.7
VS = +3V
0.6
25
85
125
VS = 5V
TA = 25°C
NO LOAD
60
1.1
00293-015
0
–50
10
00293-013
SUPPLY CURRENT/AMPLIFIER (mA)
20
40
0
30
45
20
90
10
135
0
180
–10
225
–20
270
–30
10k
125
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
TEMPERATURE (°C)
图16. 开环增益和相位与频率的关系(空载)
图13. 电源电流与温度的关系
Rev. J | Page 8 of 24
PHASE SHIFT (Degrees)
0.1
–ISC
–ISC
VS = +5V, VCM = +2.5V
1.2
0.5
–40
30
00293-016
10
0.01
+ISC
00293-012
OUTPUT VOLTAGE (mV)
VS = ±15V
40
OP184/OP284/OP484
70
60
VS = 3V
TA = 25°C
NO LOAD
60
30
45
20
90
10
135
0
180
–10
225
–20
270
–30
10k
100k
1M
30
20
10
0
–10
–20
00293-020
0
00293-017
40
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
40
PHASE SHIFT (Degrees)
50
OPEN-LOOP GAIN (dB)
VS = 5V
RL = 2kΩ
TA = 25°C
50
–30
–40
10
10M
100
1k
FREQUENCY (Hz)
100k
70
60
VS = ±15V
TA = 25°C
NO LOAD
60
10M
VS = ±15V
RL = 2kΩ
TA = 25°C
50
50
90
10
135
0
180
225
–20
270
–30
10k
100k
1M
30
20
10
0
–10
–20
00293-020
45
20
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
30
00293-018
0
PHASE SHIFT (Degrees)
40
40
–10
–30
–40
10
10M
100
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
100k
10M
图21. 闭环增益与频率的关系(2 kΩ负载)
2500
60
VS = 3V
RL = 2kΩ
TA = 25°C
50
2000
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
40
VS = ±15V
–10V < VO < +10V
RL = 2kΩ
1000
VS = +5V
+1V < VO < +10V
RL = 2kΩ
–25
0
25
20
10
0
–10
–20
00293-019
500
30
50
75
100
00293-020
1500
0
–50
1M
FREQUENCY (Hz)
图18. 开环增益和相位与频率的关系(空载)
OPEN-LOOP GAIN (V/mV)
1M
图20. 闭环增益与频率的关系(2 kΩ负载)
图17. 开环增益和相位与频率的关系(空载)
OPEN-LOOP GAIN (dB)
10k
FREQUENCY (Hz)
–30
–40
10
125
TEMPERATURE (°C)
100
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
图22. 闭环增益与频率的关系(2 kΩ负载)
图19. 开环增益与温度的关系
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10M
OP184/OP284/OP484
AV = +10
AV = +100
210
180
150
120
90
AV = +1
30
0
10
100
1k
10k
100k
1M
3
2
1
00293-023
60
4
0
1k
10M
VS = 5V
VIN = 0.5V TO 4.5V
RL = 2kΩ
TA = 25°C
00293-026
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
240
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
图23. 输出阻抗与频率的关系
300
270
30
VS = 15V
TA = 25°C
210
20
AV = +10
AV = +100
VOUT (V)
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
VS = ±15V
VIN = ±14V
RL = 2kΩ
TA = 25°C
25
180
150
120
15
10
90
60
AV = +1
100
1k
10k
100k
1M
5
00293-024
30
0
1k
10M
10k
FREQUENCY (Hz)
AV = +10
160
120
180
100
CMRR (dB)
210
150
120
60
40
60
20
AV = +1
30
10k
100k
1M
VS = ±15V
80
90
1k
TA = 25°C
140
00293-025
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
图27. 最大输出摆幅与频率的关系
AV = +100
100
10M
180
VS = 3V
TA = 25°C
240
0
10
1M
VS = +3V
VS = +5V
00293-028
270
100k
FREQUENCY (Hz)
图24. 输出阻抗与频率的关系
300
10M
图26. 最大输出摆幅与频率的关系
240
0
10
1M
FREQUENCY (Hz)
00293-027
270
5
VS = 5V
TA = 25°C
MAXIMUM OUTPUT SWING (V p-p)
300
0
–20
10
10M
FREQUENCY (Hz)
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
图28. CMRR与频率的关系
图25. 输出阻抗与频率的关系
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1M
10M
OP184/OP284/OP484
160
25
NOISE DENSITY (nV/ Hz)
120
PSRR (dB)
100
80
VS = ±15V
60
40
VS = +5V
20
0
20
15
10
100
1k
10k
100k
1M
00293-029
5
VS = +3V
–20
–40
10
±2.5V ≤ V S ≤ ±15V
TA = 25°C
0
10M
00293-032
140
30
TA = 25°C
1
10
图29. PSRR与频率的关系
10
OVERSHOOT (%)
60
–OS
40
+OS
30
20
00293-030
10
0
10
100
8
6
4
2
0
1000
±2.5V ≤ V S ≤ ±15V
TA = 25°C
00293-033
CURRENT NOISE DENSITY (pA/ Hz)
VS = ±2.5V
TA = 25°C, AVCL = 1
70 V = ±50mV
IN
50
1
10
CAPACITIVE LOAD (pF)
1000
图33. 电流噪声密度与频率的关系
7
5
VS = ±15V
RL = 2kΩ
VS = 5V
TA = 25°C
4
3
+SLEW RATE
5
2
3
+SLEW RATE
2
0.01%
–1
–3
VS = ±5V
RL = 2kΩ
1
0
0.1%
0
–2
–SLEW RATE
–25
1
25
50
75
100
00293-034
4
STEP SIZE (V)
–SLEW RATE
00293-031
SLEW RATE (V/µs)
100
FREQUENCY (Hz)
图30. 小信号过冲与容性负载的关系
6
1000
图32. 电压噪声密度与频率的关系
80
0
–50
100
FREQUENCY (Hz)
FREQUENCY (Hz)
–4
–5
125
TEMPERATURE (°C)
0
1
2
3
4
5
SETTLING TIME (µs)
图31. 压摆率与温度的关系
图34. 阶跃大小与建立时间的关系
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6
OP184/OP284/OP484
160
VS = ±15V
TA = 25°C
8
CHANNEL SEPARATION (dB)
6
STEP SIZE (V)
4
2
0.1%
0
0.01%
–2
–4
00293-035
–6
–8
–10
0
1
2
3
4
5
TA = 25°C
140
120
VS = ±15V
100
80
60
VS = +3V
40
20
0
00293-038
10
–20
–40
100
6
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
SETTLING TIME (µs)
图35. 阶跃大小与建立时间的关系
图38. 通道隔离与频率的关系
0.3
VS = 5V
AV = +1
RL = OPEN
CL = 300pF
TA = 25°C
VS = ±2.5V
AV = 10M
0.2
100
400mV
90
0V
10
NOISE (µV)
0.1
0
–0.1
–4
–3
–2
–1
0
TIME
1
2
3
4
5
1µs
00293-036
100mV
–0.3
–5
图36. 0.1 Hz至10 Hz噪声
00293-039
0%
–0.2
图39. 小信号瞬态响应
0.3
VS = 5V
AV = +1
RL = 2kΩ
CL = 300pF
TA = 25°C
VS = ±15V
AV = 10M
0.2
100
400mV
90
0V
10
0
–0.1
100mV
–0.3
–5
–4
–3
–2
–1
0
TIME
1
2
3
4
5
1µs
图37. 0.1 Hz至10 Hz噪声
图40. 小信号瞬态响应
Rev. J | Page 12 of 24
00293-040
0%
–0.2
00293-037
NOISE (µV)
0.1
OP184/OP284/OP484
100
VO = ±0.75V
90
THD+N (%)
+200mV
0.1
VS = ±1.5V
AV = +1
NO LOAD
TA = 25°C
0V
–200mV
AV = +1000
VS = ±2.5V
RL = 2kΩ
0.01
VO = ±2.5V
10
500ns
VO = ±1.5V
0.001
0.0005
20
100
00293-043
100mV
00293-041
0%
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
图41. 小信号瞬态响应
VS = ±0.75V
AV = +1
NO LOAD
TA = 25°C
100
+200mV
图43. 总谐波失真加噪声与频率的关系
90
0V
10
0%
100mV
1µs
00293-042
–200mV
图42. 小信号瞬态响应
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20k
OP184/OP284/OP484
应用信息
功能描述
为实现轨到轨输出,OP284针对源电流和吸电流的输出级
OP184/OP284/OP484是单电源供电、精密轨到轨运算放大
设计采用独特的拓扑结构,此电路拓扑如图45所示。输出
器。OPx84系列器件针对便携式仪器仪表市场而设计,集
级由第二增益级电压驱动。通过输出级的信号路径是反相
高精度、宽带宽和低噪声等特性于一体,是同时要求高交
的,也就是说:对于正输入信号,Q1向Q6提供基极电流
流性能和精密直流性能的单电源应用的理想选择。OP284
驱动,使其传导(吸收)电流;对于负输入信号,信号路径
同样适合其他低电源电压应用,包括有源滤波器、音频麦
(经过Q1→Q2→D1→Q4→Q3)向Q5提供基极电流驱动,从而
克风前置放大器、电源控制和电信。为将所有这些特性与
传导(流出)电流。两个放大器会一直提供输出电流,直到
轨到轨输入/输出操作结合在一起,需要采用新型电路设
发生饱和;饱和发生在距负供电轨约20 mV时和距正供电
计技术。
轨约100 mV时。
V+
Q
Q3
+IN x
D1
Q4
2
R4
–
Q
Q5
Q3
Q1
VOUT
R1
–IN x
D2
Q6
–
R3
3kΩ
I2
INPUT FROM
SECOND GAIN
STAGE
V01
I2
R2
V02
Q2
R4
3kΩ
V–
Q4
I1
R3
D1
R5
R6
V–
图44. OP284等效输入电路
例如,图44显示了OP184/OP284/OP484输入级的简化等效
电路。它包括一个NPN差分对(Q1→Q2)和一个PNP差分对
(Q3→Q4),两个差分对同时工作。二极管网络D1→二极管
网络D2用于箝位施加于OP284的差分输入电压,从而保护
输入晶体管不受雪崩损害。输入级电压增益保持较低的
值,以便支持输入轨到轨操作。两对差分输出电压连接到
OP284的第二级,它是一个复合折叠级联增益级,在第二
增益级中;两对差分输出电压合并为一个单端输出信号电
压,用来驱动输出级。输入级的一个关键问题是输入偏置
00293-045
1
R2
4kΩ
I1
00293-044
R1
4kΩ
V+
图45. OP284等效输出电路
因此,输出晶体管的饱和电压设置OP284最大输出电压摆
幅的限值。输出短路电流由第二增益级输入Q1基极的最
大信号电流决定。在输出短路情况下,输入电流约为
100 µA。晶体管电流增益约为200,因此典型短路电流限
值为20 mA。输出级也有一定的电压增益,这是通过使用
共射极放大器实现的,因此,输出级的电压增益(因而器
件的开环增益)在一定程度上取决于OP284输出端的总负
载电阻。
电流在输入共模电压范围内的行为。OP284的输入偏置电
输入过压保护
流是Q1→Q3和Q2→Q4中的基极电流的算术和。这种设计
和任何半导体器件一样,如果存在器件输入电压可能超过
方法导致OP284的输入偏置电流不仅表现出不同的幅度,
任一电源电压的情况,就必须考虑器件的输入过压I-V特
而且表现为不同的极性。图10很好地说明了这种效应。因
性。发生过压时,放大器可能会受损,具体取决于所施加
此,为实现最佳直流和交流性能,连接到OP284输入端的
电压的幅度和故障电流的幅度。图46显示了OP284的过压
有效源阻抗必须平衡,这点非常重要。
I-V特性。此图的产生条件是电源引脚连接到GND,并且
波形记录仪的集电极输出驱动连接到输入端。
Rev. J | Page 14 of 24
OP184/OP284/OP484
5
对于这些器件,外部箝位二极管(阳极连接到地、阴极连接
4
到输入端)防止输入信号偏移超过器件的负电源(即GND),
从而阻止致使输出电压改变相位的条件出现。JFET输入放
2
大器也可能发生反相,这种情况下,通常需要一个串联输
1
入电阻来防止反相。
0
–1
只要施加的输入电压不大于电源电压,OP284就不存在合
–2
理的输入电压范围限制。虽然器件输出不会反相,但可能
–3
有大电流流过输入保护二极管,如图46所示。因此,对于
–4
输入电压很有可能超过电源电压的应用,应采用“输入过压
00293-046
INPUT CURRENT (mA)
3
–5
–5
–4
–3
–2
–1
0
1
2
3
4
保护”部分提出的技术。
5
INPUT VOLTAGE (V)
设计单电源应用中的低噪声电路
图46. OP284的输入过压I-V特性
如图46所示,当输入比正供电轨高 1.8 V且比负供电轨低
0.6 V时,OP284的内部p-n结加电,并允许电流从输入端流
向电源。如图44中的简化等效电路所示,OP284没有任何
内部限流电阻,因此故障电流可能迅速升高到能造成损坏
的水平。
在单电源应用中,OP284等器件可以通过轨到轨操作扩展
应用的动态范围。事实上,OPx84系列是同类产品中率先
将单电源、轨到轨操作和低噪声等特性集于一体的器件。
它是业界首个输入噪声电压频谱密度小于4 nV/√Hz(1 kHz
时)的系列器件。另外,它专门针对低噪声、单电源应用
而设计,因此,讨论单电源应用中的电路噪声概念是合
该输入电流如果以5 mA为限,则不会损坏器件。对于OP284,
一旦输入超过负电源0.6 V,输入电流就会迅速超过5 mA。
如果此情况持续存在,则应外加一个串联电阻,其代价是
热噪声增加。图47显示一个过压保护放大器的典型同相配
适的。
参考图48所示的运放噪声模型电路配置,对于源电阻RS,
放大器的总等效输入噪声电压表示为:
V
,单位为 Hz
置,其中串联电阻RS按照以下公式选择:
RS =
其中:
VIN ( MAX ) − VSUPPLY
RS = 2R,即有效或等效电路源电阻。
5 mA
例如,1 kΩ电阻可以保护OP284不受电源电压上下5 V的输
入信号影响。对于两路输入均使用的其他配置,每路输入
均应添加一个串联电阻来提供保护,防止受损。同样,为
了确保最佳直流和交流性能,建议平衡源阻抗。
(enR)2为源电阻的热噪声电压功率(4kTR)。
k为波尔兹曼常数(1.38 x 10–23 J/K)。
T为用开氏度表示的电路环境温度(T = 273.15 + TA °C)。
(inOA)2为运放等效输入噪声电流频谱功率(1 Hz带宽)。
(enOA)2为运放等效输入噪声电压频谱功率(1 Hz带宽)。
R2
VIN
OP284
VOUT
NOISELESS
00293-047
1/2
R1
enR
R
图47. 输入端的串联电阻将过压电流限制在安全值以下
NOISELESS
enOA
inOA
enR
inOA
IDEAL
NOISELESS
OP AMP
RS = 2R
输出反相
某些设计用于单电源操作的运算放大器,当其输入被驱动
到有用共模范围以外时,会发生输出反相。通常,对于单
电源双极性运算放大器,负电源决定共模范围的下限。
Rev. J | Page 15 of 24
图48. 用于确定电路总等效输入噪声电压和
噪声系数的运放噪声电路模型
00293-048
R
OP184/OP284/OP484
为帮助设计,图49显示了OP284的总等效输入噪声和一个
10
电阻的总热噪声以供比较。注意,源电阻小于1 kΩ时,OP284
9
8
FREQUENCY = 1kHz
TA = 25°C
OP284 TOTAL
EQUIVALENT NOISE
7
6
5
4
3
2
10
00293-050
EQUIVALENT THERMAL NOISE (nV/ Hz)
NOISE FIGURE (dB)
的噪声以等效输入噪声电压为主。
100
FREQUENCY = 1kHz
TA = 25°C
1
0
100
RESISTOR THERMAL
NOISE ONLY
1k
10k
100k
图50. OP284噪声系数与源电阻的关系
00293-049
1
100
1k
10k
TOTAL SOURCE RESISTANCE, RS (Ω)
因此,为在单电源应用中实现最佳电路SNR,建议选择等
100k
效输入噪声电压最低的运算放大器,以及能使电路总噪声
TOTAL SOURCE RESISTANCE, RS (Ω)
维持较低水平的源电阻。
图49. OP284等效热噪声与总源电阻的关系
由于电路信噪比(SNR)是最终分析的关键参数,因此常常
过驱恢复
用噪声系数(NF)来表示电路的噪声特性。噪声系数定义为
运算放大器的过驱恢复时间是指输出电压从饱和状态恢复
电路的输出信噪比与输入信噪比的比值。
到线性区间所需的时间。恢复时间对要求在发生大瞬变事
根据以上定义的运放电压和电流噪声参数,电路NF(以dB
件后,放大器必须快速恢复的应用很重要。图51所示电路
为单位)可表示为:
用于评估OP284过载恢复时间。OP284从正饱和状态恢复
需要大约2 µs,从负饱和状态恢复需要大约1 µs。
R1
10kΩ
R2
10kΩ
+5V
2
NF (dB)是电路的噪声系数,用分贝(dB)表示。
R3
9kΩ
(enOA) 为OP284噪声电压频谱功率(1 Hz带宽)。
2
VIN
10V STEP
(InOA)2为OP284噪声电流频谱功率(1 Hz带宽)。
(enRS)2为源电阻的热噪声电压功率(= 4kTRS)。
8
1/2
3
OP284
1
VOUT
4
–5V
00293-051
其中:
图51. 输出过载恢复时间的测试电路
RS为放大器端的有效或等效源电阻。
单电源3 V仪表放大器
电路噪声系数的计算直截了当,因为不需要确定应用中的
OP284的低噪声、宽带宽和轨到轨输入/输出特性,使它特
信号电平。然而,许多将NF计算用作实现最佳SNR基础的
别适合低电源电压应用,例如图52所示的双运放仪表放大
设计人员相信,低噪声系数等于低总噪声。事实则是完全
器。该电路采用经典双运放仪表放大器拓扑,通过四个电
相反,如图50所示。OP284的噪声系数表示为源电阻的函
阻设置增益。该电路的传递函数与同相放大器相同。电阻
数。注意,当源电阻为10 kΩ时,OP284的噪声系数最低。
R2和电阻R3应精密匹配,电阻(R1 + P1)和电阻R4也应精密
然 而 , 图 49显 示 : 在 该 源 电 阻 水 平 , OP284产 生 大 约
匹配,确保电路具有良好的共模抑制性能。
14 nV/√Hz的总等效电路噪声。应用中的信号电平总是
提高到使电路信噪比(SNR)最大的水平,但低压单电源应
用无法提供此选择。
Rev. J | Page 16 of 24
OP184/OP284/OP484
本电路中的R2和R3应使用电阻网络,因为它们可提供必
基准电压源的性能衡量指标之一是其从负载电流突变状态
要的相对容差匹配,从而实现良好的性能。匹配网络还能
恢复的能力。当提供1 mA的稳态负载电流时,对于±1 mA
提供一致的电阻相对温度系数,有利于电路实现良好的温
的负载电流总变化,该电路可在1.5 μs内恢复到设定输出电
度稳定性。调整电位计P1用于实现最佳直流CMR,C1用
压的0.01%。
于优化交流CMR。利于图中所示值,在20 Hz至20 kHz的
3V
频率范围内,电路CMR优于80 dB。在0.1 Hz至10 Hz频
3V
R1
17.4kΩ
段,电路折合到输入端(RTI)噪声低至0.45 μV p-p,令人惊
3
+
AD589
–
叹。电阻RP1和电阻RP2用于保护OP284输入免受输入过压
损害。电容C2可用来限制电路带宽,从而降低敏感应用
2
1/2
8
OP284
0.1µF
1
2.5VREF
4
中的宽带宽噪声。此电容的值应根据电路所需的闭环带宽
R3
100kΩ
R2
100kΩ
P1
5kΩ
00293-053
进行调整。R4至C2时间常数产生的极点所处频率为:
RESISTORS = 1%, 100ppm/°C
POTENTIOMETER = 10 TURN, 100ppm/°C
图53. 2.5 V基准电压源采用3 V单电源供电
2.5 V基准电压源采用3 V电源供电
很多单电源应用常常需要2.5 V基准电压。许多商用单芯片
2.5 V基准电压源至少需要4 V电源供电。当最低工作电源电
压为3 V时,问题更棘手。图53所示电路是一个2.5 V基准电
压源采用3 V单电源供电的例子。该电路利用OP284轨到轨
输入/输出电压范围将AD589 1.235 V输出放大为2.5 V。
仅5 V电源的12位DAC实现轨到轨摆幅
OP284非常适合与CMOS DAC一起使用来产生宽输出范围
的数字控制电压。图54显示DAC8043配合AD589使用以产
生0 V至1.23 V的电压输出。DAC实际上是在电压开关模式
下工作,基准电压源连接到电流输出I OUT ,输出电压从
VREF引脚获得。此拓扑结构本身就是同相的,而经典电流
输出模式则是反相的,无法用于单电源应用。
5V
8
VDD
VIN
–
RP2
1kΩ
1.23V
3V
5
3
2
C1
AC CMRR
TRIM
5pF TO 40pF
A1
1
R3
1.1kΩ
R2
1.1kΩ
R1
9.53kΩ
P1
500Ω
6
AD589
8
7
A2
IOUT
GND CLK SR1 LD
7
6
5
DIGITAL
CONTROL
R4
10kΩ
R3
232Ω
1%
C2
2
1
DAC8043 VREF
4
4
A1, A2 = 1/2 OP284
R4
GAIN = 1 +
R3
SET R2 = R3
R1 + P1 = R4
3
VOUT
R2
32.4Ω
1%
5V
3
2
1/2
8
OP284
1
VOUT =
D
4096 (5V)
4
R4
100kΩ
1%
图54. 仅5 V电源的12位DAC实现轨到轨摆幅
00293-052
+
RP1
1kΩ
RRB
00293-054
R1
17.8kΩ
图52. 单电源、3 V低噪声仪表放大器
O P 2 8 4 的 低 T C V OS ( 1 . 5 μ V / ° C ) 有 助 于 维 持 输 出 电 压
在该应用中,OP284起到两个作用。首先是缓冲DAC VREF
引脚的高输出阻抗(约为10 kΩ)。该运算放大器提供低阻抗
输出以驱动随后的电路。
温度系数(以R2和R3的温度系数为主)不变。此电路
其次,该运算放大器放大输出信号以提供轨到轨输出摆
采用100 ppm/°C TCR电阻,输出电压的温度系数为
幅。本例中,增益设置为4.1,因此,当DAC输出为满量
200 ppm/°C。若要实现更精确的温度性能,建议使用温度
系数更低的电阻。
程时,电路产生5 V输出。若需其他输出电压范围,例如
0 V ≤ VOUT ≤ 4.095 V,可通过调整R2和R3的值来轻松更改
增益。
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OP184/OP284/OP484
高端电流监控
5V
0.1µF
在电源控制电路设计中,相当一部分工作是要确保调整管
1/2
VIN
100mV p-p
器件功耗是这些设计的重中之重。图55所示电路是3 V单
OP284
VOUT
RS
50Ω
电源高端电流监控的示例,它可集成到具有折返电流限制
CS
100nF
CL
1nF
00293-056
能在宽负载电流范围内长期保持稳定。因此,监控和限制
功能的稳压器设计中或具有过压保护的高电流电源设计
中。该设计利用OP284轨到轨输入电压范围检测0.1 Ω分流
图56. 缓冲器网络补偿容性负载
电阻上的压降。一个P沟道MOSFET用作电路中的反馈元
第一步是确定电阻RS的值。一个合适的初始值是100 Ω(最
件,将运算放大器的差分输入电压转换为电流。此电流作
佳值通常低于100 Ω)。然后减小此值,直至小信号瞬态响
用于R2,产生负载电流的线性表示—电压。该电流监控器
应达到最优为止。接下来确定CS,10 μF是一个合适的初始
的传递函数为:
值。然后在性能满足要求的前提下减小此值,直至其不能
再减小为止(通常为1 μF)。如果OP284驱动10 nF负载电容,
R
监控输出 = R2 ×  SENSE  × I L
 R1 
最佳缓冲器网络是20 Ω电阻与1 μF电容串联。这样可获得
立竿见影的好处,如图57中的示波器曲线所示。上面的曲
使用所示的元件值,监控输出的传递特性为2.5 V/A。
RSENSE
0.1Ω
3V
3
2
S
M1
SI9433
缓冲器网络的情况下获得。过冲和响铃振荡的幅度大幅降
3V
3V
R1
100Ω
线是在1 nF负载下获得,下面的曲线是在采用50 Ω、100 nF
IL
1/2
低。表7给出了针对大负载电容的几个缓冲器网络样例。
0.1µF
8
OP284
1
DLY
4
100
90
G
1nF LOAD
ONLY
R2
2.49kΩ
00293-055
D
MONITOR
OUTPUT
5.49µs
图55. 高端负载电流监控
10
0%
OP284具有出色的容性负载驱动能力。它可驱动最高1 nF的
50mV 50mV
容性负载,如图30所示。虽然该器件很稳定,但驱动容性
负载要付出一定的代价,即牺牲一部分带宽。对于2 nF以
B
W
2µs
图57. 增加一个缓冲器网络与1 nF负载并联可降低过冲和响铃振荡
上的负载,带宽降至1 MHz以下。输出端使用缓冲器网络
不会提高带宽,但可显著降低给定容性负载下的过冲量。
缓冲器由R-C串联网络(RS、CS)组成,如图56所示,连接
在器件输出端与地之间。此网络与负载电容CL并联工作,
提高必要的相位滞后补偿。电阻和电容的值最好通过经验
00293-057
SNUBBER
IN
CIRCUIT
容性负载驱动能力
图7. 针对大容性负载的缓冲器网络
负载电容(CL)
1 nF
10 nF
100 nF
确定。
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缓冲器网络(RS、CS)
50 Ω, 100 nF
20 Ω, 1 µF
5 Ω, 10 µF
OP184/OP284/OP484
带限流功能的低压差稳压器
对于本例,VOUT = 4.5 V,VOUT2 = 2.5 V,要求U1B增益为
很多电路要求经调节的稳定电压在电位上与未经调节的输
1.8倍,因此R3和R2的选择比例为1.2:1或10.0 kΩ:8.06 kΩ
入源相对接近。利用OP284等轨到轨输出运算放大器很容
(使用最接近的1%值)。注意,为使VOUT直流误差最低,
易实现这种低压差型调节器,因为宽输出摆幅很容易驱动
R2||R3应始终等于R1(如本例所示),而且电阻R2和R3应为
低饱和电压调整管。此外,当运算放大器也采用轨到轨输
稳定的、容差接近的金属薄膜型。图58中的表格给出了一
入特性时,它特别有用,因为该因素允许放大器执行高端
些常用电压对应的R1至R3值。不过应注意,一般而言,
电流检测以限制正供电轨电流。典型实例是从3 V至9 V范
输出可以是VOUT2和Q1的12 V最大额定值之间的任意值。
围系统电源或从任何要求低压差性能以提高电源效率的地
Q1的低电压饱和特性是低压差的重要部分,另一个部分
方产生电压。此4.5 V实例利用5 V标称电源工作,其在最
是具有良好直流精度的低电流检测比较阈值。本例中,这
差情况下的电平降至4.6 V或更低。图58显示了这样一种稳
是由电流检测放大器U1A提供的,U1A由来自1.235 V的
压器设置,它采用OP284和一个低RDS(ON)、P沟道MOSFET
20 mV基准电压、AD589基准二极管D2和R7至R8分压器组
调整管。此电路的部分低压差性能由Q1提供,其额定值
成。当输出电流与RS值的乘积与此电压阈值一致时,电流
导通电阻为0.11 Ω,栅极驱动电压仅2.7 V。这种相对较低
控制环路就会启动,U1A通过D1驱动Q1栅极。这将使
的栅极驱动阈值使得稳压器能够采用低至3 V的电源供电,
整个电路操作进入电流控制模式,其电流限值I LIMIT定义
而总体性能不受影响。
如下:
电路的主电压控制环路操作由OP284的一半U1B提供。此
 VR ( D2 )  R7 

I LIMIT = 


 RS  R7 + R8 
电压控制放大器放大三引脚U2 (REF192)产生的2.5 V基准
电压。调节输出电压VOUT即为:
C4
0.1µF
RS
0.05Ω
+VS
R6
4.99kΩ
R7
4.99kΩ
D2
AD589
3
U1A
OP284
8
2
R8
301kΩ
1
R5
22.1kΩ
D1
1N4148
4
R4
2.21kΩ
C1
0.01µF
C5
0.01µF
R9
27.4kΩ
D3
1N4148
C2
0.1µF
VC
OPTIONAL
ON/OFF CONTROL INPUT
CMOS HI (OR OPEN) = ON
LO = OFF
2
5
R11
1kΩ
R1
4.53kΩ
U2
REF192
6
3
4
6
R10
1kΩ
VOUT2
2.5V
C2
1µF
7
U1B
OP284
VOUT
5.0V
R3
10kΩ 4.5V
3.3V
3.0V
VIN COMMON
R2
8.06kΩ
OUTPUT TABLE
R1kΩ R2kΩ
4.99
10.0
4.53
8.08
2.43
3.24
1.69
2.00
VOUT =
4.5V @ 350mA
(SEE TABLE)
R3kΩ
10.0
10.0
10.0
10.0
C6
10µF
VOUT COMMON
图58. 带限流功能的低压差稳压器
Rev. J | Page 19 of 24
00293-058
VS > VOUT + 0.1V
Q1
SI9433DY
OP184/OP284/OP484
显然,此比较电压需要保持较小的值,因为它会成为总压
电力线频率干扰常常会使心率、血压读数、EEG和EKG等
差电压的一个重要部分。这里,20 mV基准电压高于OP284
低频生理信号模糊不清,通常使用陷波滤波器来抑制这种
的典型失调电压,但占VOUT的百分比(<0.5%)仍然较低,可
干扰。该陷波滤波器能够有效消除60 Hz噪声拾取,滤波器
以说是适度的。要使限幅器适应其他ILIMIT电平,应调整检
Q为0.75。用3.16 kΩ电阻代替双T部分(R1至R5)中的2.67 kΩ
测电阻RS以及R7至R8,使此阈值电压维持在20 mV和50 mV
电阻,便可配置该有源滤波器抑制50 Hz干扰。
之间。
3V
该电路的性能极为出色。对于4.5 V输出版本,负载变化为
225 mA时,实测直流输出变化只有几微伏,而同一电流下
VIN
A1
3
C1
1µF
5
1
11
R3
2.67kΩ
示,因而该电路可以在最高300 mA或更大的电平下使用。
R6
10kΩ
虽然Q1器件实际支持数安电流,但实用的电流限值需要
C3
2µF
(1µF × 2)
考虑8引脚SOIC器件的2.5 W (25°C)功耗。输入电平为5 V
时,短路电流为400 mA,这将在Q1中引起2 W功耗,因此
R9
20kΩ
活动。
9
A3
8
R12
150Ω
10
C4
1µF
A2
R8
1kΩ
7
VO
R7
1kΩ
R10
20kΩ
NOTE: FOR 50Hz APPLICATIONS
CHANGE R1, R2, R3, AND R4 TO 3.1k�
AND R5 TO 1.58kΩ (3.16kΩ ÷ 2).
C6
1µF
1.5V
A1, A2, A3 = OP484
图59. 采用假接地的3 V单电源50 Hz/60 Hz有源陷波滤波器
开启与关闭状态之间切换。注意,当此电路的输出关闭
态只会降低R1的输入电压,放大器U1A/U1B和Q1仍然
6
Q = 0.75
3V
的输出以及更高的VOUT电平,这已在前面说明。
时,电路仍然活动(即不是开路状态)。这是因为,关闭状
R5
1.33kΩ
(2.68kΩ ÷ 2)
C5
0.03µF
若Q1使用更高功率的器件,则此电路可以支持数十安培
制。用可选逻辑控制信号VC驱动U2的引脚3,输出便可在
R4
2.67kΩ
R11
10kΩ
必须仔细考虑其他输入条件,防止Q1可能过热。当然,
所示电路既可用作标准低压差稳压器,也可用于开关控
C2
1µF
00293-059
的压差电压约为30 mV。电流限值为400 mA,如图58所
4
2
R2
2.67kΩ
R1
2.67kΩ
放大器A3是假接地偏置电路的核心。它缓冲R9和R10产生
的电压,并充当有源陷波滤波器的基准电压。由于OP484
具有轨到轨输入共模范围,因此选择R9和R10对称地平分
使用开/关控制时,电阻R10应配合U2使用以加快开/关切
3 V电源。OP484周围使用在环补偿方案,使得该运算放大
换,并让电路输出稳定在标称零电压。元件D3和R11为C2
器能够驱动C6(1 μF电容)而不会发生振荡。在滤波器的整个
提供动态放电路径,也有助于加快开/关转换。关/开转换
工作频率范围内,C6维持低阻抗交流接地。
时间小于1 ms,而开/关转换时间稍长,但小于10 ms。
滤波器部分以双T配置使用OP484,其频率选择性对双T部
采用假接地的3 V、50 HZ/60 HZ有源陷波滤波器
分中的电容和电阻相对匹配非常敏感。电容的首选材料是
为了处理单电源系统内的信号,通常最好使用假接地偏置
聚酯薄膜,电容和电阻的相对匹配决定滤波器的通带对称
方案。图59显示了一个采用这种方法的电路。此电路中,
性。使用1%电阻和5%电容可取得满意的结果。
一个假接地电路偏置一个有源陷波滤波器,后者用于抑制
便携式病人监护设备中的50 Hz/60 Hz电力线干扰。
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OP184/OP284/OP484
外形尺寸
0.400 (10.16)
0.365 (9.27)
0.355 (9.02)
8
5
1
0.280 (7.11)
0.250 (6.35)
0.240 (6.10)
4
0.100 (2.54)
BSC
0.325 (8.26)
0.310 (7.87)
0.300 (7.62)
0.060 (1.52)
MAX
0.210 (5.33)
MAX
0.015
(0.38)
MIN
0.150 (3.81)
0.130 (3.30)
0.115 (2.92)
SEATING
PLANE
0.022 (0.56)
0.018 (0.46)
0.014 (0.36)
0.195 (4.95)
0.130 (3.30)
0.115 (2.92)
0.015 (0.38)
GAUGE
PLANE
0.430 (10.92)
MAX
0.005 (0.13)
MIN
0.014 (0.36)
0.010 (0.25)
0.008 (0.20)
0.070 (1.78)
0.060 (1.52)
0.045 (1.14)
070606-A
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-001
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
CORNER LEADS MAY BE CONFIGURED AS WHOLE OR HALF LEADS.
图60. 8引脚塑料双列直插式封装[PDIP]
(N-8)
P后缀
图示尺寸单位:inch和(mm)
0.775 (19.69)
0.750 (19.05)
0.735 (18.67)
14
8
1
7
0.280 (7.11)
0.250 (6.35)
0.240 (6.10)
0.325 (8.26)
0.310 (7.87)
0.300 (7.62)
0.100 (2.54)
BSC
0.210 (5.33)
MAX
0.060 (1.52)
MAX
0.015
(0.38)
MIN
0.150 (3.81)
0.130 (3.30)
0.110 (2.79)
SEATING
PLANE
0.015 (0.38)
GAUGE
PLANE
0.005 (0.13)
MIN
0.430 (10.92)
MAX
0.014 (0.36)
0.010 (0.25)
0.008 (0.20)
0.070 (1.78)
0.050 (1.27)
0.045 (1.14)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-001
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
CORNER LEADS MAY BE CONFIGURED AS WHOLE OR HALF LEADS.
图61. 14引脚塑料双列直插式封装[PDIP]
(N-14)
P后缀
图示尺寸单位:inch和(mm)
Rev. J | Page 21 of 24
070606-A
0.022 (0.56)
0.018 (0.46)
0.014 (0.36)
0.195 (4.95)
0.130 (3.30)
0.115 (2.92)
OP184/OP284/OP484
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
8
5
1
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
012407-A
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
图62. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体
(R-8)
S后缀
图示尺寸单位:mm和(inch)
8.75 (0.3445)
8.55 (0.3366)
8
14
1
7
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0039)
COPLANARITY
0.10
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2283)
0.50 (0.0197)
0.25 (0.0098)
1.75 (0.0689)
1.35 (0.0531)
SEATING
PLANE
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AB
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
图63. 14引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体
(R-14)
S后缀
图示尺寸单位:mm和(inch)
Rev. J | Page 22 of 24
060606-A
4.00 (0.1575)
3.80 (0.1496)
OP184/OP284/OP484
订购指南
型号1
OP184ES
OP184ES-REEL
OP184ES-REEL7
OP184ESZ
OP184ESZ-REEL
OP184ESZ-REEL7
OP184FS
OP184FS-REEL
OP184FS–REEL7
OP184FSZ
OP184FSZ-REEL
OP184FSZ-REEL7
OP284EP
OP284EPZ
OP284ES
OP284ES-REEL
OP284ES-REEL7
OP284ESZ
OP284ESZ-REEL
OP284ESZ-REEL7
OP284FS
OP284FS-REEL
OP284FS-REEL7
OP284FSZ
OP284FSZ-REEL
OP284FSZ-REEL7
OP484ES
OP484ES-REEL
OP484ESZ
OP484ESZ-REEL
OP484FPZ
OP484FS
OP484FS-REEL
OP484FS-REEL7
OP484FSZ
OP484FSZ-REEL
OP484FSZ-REEL7
1
温度范围
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
封装描述
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 PDIP
8引脚 PDIP
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚 PDIP
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
14引脚
SOIC_N
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
P后缀(N-8)
P后缀(N-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-8)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
P后缀(N-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
S后缀(R-14)
OP184/OP284/OP484
注释
©1996–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D00293sc-0-4/11(J)
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