ZHCSM47A February   2026  – September 2026 OPA2591 , OPA591

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 OPA591 的热性能信息
    5. 5.5 OPA2591 热性能信息
    6. 5.6 电气特性
    7. 5.7 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 偏移校正
      2. 6.3.2 多路复用器友好型输入
      3. 6.3.3 过热保护
      4. 6.3.4 高级压摆增强
      5. 6.3.5 改进了全功率带宽
      6. 6.3.6 过载恢复
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 高压仪表放大器
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
        3. 7.2.1.3 应用曲线
      2. 7.2.2 DAC 输出增益和缓冲器
      3. 7.2.3 单电源压电式驱动器
      4. 7.2.4 电流增强器
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
        1. 7.4.1.1 散热注意事项
        2. 7.4.1.2 爬电距离和电气间隙
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 接收文档更新通知
    2. 8.2 支持资源
    3. 8.3 商标
    4. 8.4 静电放电警告
    5. 8.5 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.2.1.2 详细设计过程

OPAx591 可配置为三级运算放大器，可实现非常高的输入共模电压范围。仪表放大器可分为具有输入或增益级的两级放大器和差分放大器级。图 7-2 展示了一个通用三级运算放大器仪表放大器。

OPA591 OPA2591 仪表放大器图 7-2 仪表放大器

为满足高共模电压范围要求，OPAx591 由 85V 供电，产生 81.5V 的输入共模电压。OPAx591接受的输入电压范围为 (V−) − 0.1V 至 (V+) − 3.5V。对于给定的差分电压，输出电压摆幅还会限制共模电压。以下 方程式 4 中显示了具体关系。请注意，85V 是 OPAx591 的最大工作电源电压，1.5V 表示 10kΩ 的线性输出电压摆幅，如电气特性中所示。

方程式 4. V I N + + V I N + - V I N - R F R G < 85 V - 1.5 V

分流电阻器设置为尽可能小，以最大限度地减小压降。在给定实际的放大器误差源的情况下，选择一个分流电阻器，该分流电阻器应提供足够大的压降以满足应用的精度要求。电流检测应用中最大的误差源是放大器和电阻器漂移，通常设置分流电阻器值的下限。在大多数通用应用中，可以接受不超过 100mV 的压降。

OPAx591 提供非常低的失调电压和温漂，即使在低电流值下也能进行高精度测量。OPAx591另一个优势是 15pA（最大值）的低输入偏置电流。低输入偏置电流可实现低至纳安级的高精度测量。

OPAx591 电路配置为针对 1µA 的满量程电流提供 20V 的最大输出电压，对应于 10kΩ 分流电阻上的 100mV 压降。第一级的增益设置为 20V/V，差分放大器级增益设置为 10V/V，总增益为 200V/V电路电流测量能力的下限，由应用的最大误差容差决定，此类误差会随着分流电阻器上的压降的降低而增加。方程式 5 给出了放大器的传递函数。

方程式 5. V O U T = V I N + - V I N - 1 + 2 R F R G R G 2 R I N 2 + V R E F

此应用使用德州仪器 (TI) 的RES31A 匹配电阻器芯片。与分立式 0.1% 电阻器相比，这些电阻器可提供出色的匹配和温漂。电阻器匹配对于实现高共模抑制和低增益误差至关重要。图 7-1 展示了最终电路。图 7-4、图 7-5 所示为电路结果。请注意，误差是室温下的仿真结果，具有典型的直流误差值和最坏情况下的电阻器匹配值。建议进行室温校准以实现更高精度的测量。

为了进一步简化该电路OPAx591 可用于增益和缓冲现成的单片差分放大器，如 INA132。OPAx591 提供测量小电流值所需的高增益和高输入阻抗。

OPA591 OPA2591 用于 INA132 的 OPA591 缓冲器图 7-3 用于 INA132 的 OPA591 缓冲器