德州仪器 (TI) 进军航天领域并非天方夜谭。具体而言，运算放大器是航天器电子系统的基础，设计人员能够利用它们实现诸如总线电压检测等辅助控制功能，或通过在模数转换器之前缓冲信号来保持信号完整性。OPA4H199-SEP 是我们用于提升信号链性能的又一款新品，不仅显著提高了性能，同时也符合不同类型太空任务的辐射要求。所有航天类器件均采用我们的轻量级增强型航天塑料 (SEP) 封装，从而节省了有效载荷成本，并更大限度减少了印刷电路板 (PCB) 上的占用面积。

有两种类型的任务：一类只持续几个月，另一类则可能持续好几年。这些任务分别称为近地轨道 (LEO) 任务和对地静止轨道 (GEO) 任务。LEO 任务被归类为距离地球 2,000km 以内的任务，在轨时间为两个月至两年。对地静止任务距离地球最远可达 36,000km，在轨时间长达 15 年，如图 1 所示。这两种任务类型具有不同的辐射水平，器件必须具有抗辐射能力，避免在暴露于太阳耀斑的放射性环境中受到任何损害。表 1 汇总了器件在每种任务类型中必须具有的电离辐射总剂量 (TID) 等级和单粒子闩锁 (SEL) 等级。

图 1 近地轨道任务和对地静止轨道任务的距离

在过去，陶瓷封装一直是放大器的标准封装选项，用于满足 LEO 和 GEO 任务的辐射要求。这些密封选项具有诸多优势，例如阻隔气体和湿气、具有高热阻，以及热膨胀系数低。这些陶瓷封装选项还具有 100kRad 的 TID 等级和 75MeV 的 SEL 等级。这种抗辐射性对于 GEO 任务很有必要，但用于执行 LEO 任务的器件只需达到 30kRad 的 TID 等级和 43MeV 的 SEL 等级。

陶瓷封装的一个局限性是它们不必要地占用了大量的电路板面积，而且每个器件都很重。新型封装选项现可实现更轻便小巧的放大器，从而减轻了飞行器的总体发射重量，并满足 LEO 任务的特定辐射要求。TI 提供一款型号为 OPA4H199MDYYTSEP 的 40V 放大器，非常适合监测更高的电压电平，便于组装到我们全新的 SOT-23-THIN-14 塑料封装中。这种小型封装立即解决了陶瓷封装的局限性问题，并满足 LEO 任务的辐射要求。

CDIP-14 封装是航天级放大器的一种常见的陶瓷封装选项。通常，采用 CDIP 封装的四通道放大器重 4,849.2mg。如果用我们的 SOT-23-THN-14 (36.3mg) 替换这种陶瓷封装，放大器的重量将下降 99% 以上。由于放大器通常用于冗余电路，因此节省的总重量呈指数级增长，显著降低了系统的发射成本，每个器件的发射成本可节省 100 美元以上 ⁽¹⁾。OPA4H199MDYYTSEP 也是一款极其小巧的四通道引线式放大器，比标准 CDIP-14 封装小 89% 以上。

图 2 陶瓷封装与塑料封装的比较

OPA4H199-SEP 基于现代放大器技术，支持在输入端实现完整的共模范围，这是监测电源轨电压的关键。监测这些电压时，如果放大器与具有高分辨率的 ADC 组合使用，则失调电压对于确保通过信号链传输精确电平就变得至关重要。OPA4H199-SEP 具有 0.895mV⁽²⁾ 的失调电压，因此是通用放大器产品系列中精度超高的航天级放大器。该放大器的输出电流在 75mA 时也具有卓越的性能，适用于驱动负载上的传感器，因此是 TI 航天级通用放大器产品系列和放大器行业中输出电流超高的运算放大器。

德州仪器 (TI) 在提供各种创新器件选择的同时，不断想方设法帮助客户实现其设计目标并提高系统的整体性能。