ZHCSYA0 May   2025 OPA810-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性：24V
    6. 6.6 电气特性：5V
    7. 6.7 典型特性：VS = 24V
    8. 6.8 典型特性：VS = 5V
    9. 6.9 典型特性：±2.375V 至 ±12V 双电源
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 架构
      2. 7.3.2 ESD 保护
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 双电源运行（±2.375 V 至 ±13.5 V）
      2. 7.4.2 4.75 V 至 27 V 单电源供电运行
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 放大器增益配置
      2. 8.1.2 反馈电阻器的选型
      3. 8.1.3 噪声分析及电阻器元件对总噪声的影响
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 跨阻放大器
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 多通道传感器接口
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
        1. 8.4.1.1 散热注意事项
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • DBV|5
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.1.2 反馈电阻器的选型

OPA810-Q1 器件是典型的电压反馈放大器，每个通道都具有两个高阻抗输入和一个低阻抗输出。标准应用电路（详见 图 8-3 和 图 8-4）包括非反相和反相增益配置。每个配置的直流工作点均由参考电压 VREF 进行电平位移，在单电源供电运行时，该参考电压通常被设置为中间电源。VREF 通常在双电源应用中设置为接地。

OPA810-Q1 同相放大器图 8-3 同相放大器
OPA810-Q1 反相放大器图 8-4 反相放大器

方程式 3 显示了非反相配置中放大器的闭环增益。

方程式 3. VO = VIN(1 + RFRG) + VREF

方程式 4 显示了反相配置中放大器的闭环增益。

方程式 4. VO = VIN(- RFRG) + VREF

低频增益的幅度由反馈电阻 RF 和增益设置电阻 RG 的幅度之比决定。RF 和 RG 的各项数值的量级需要在放大器稳定性、反馈电阻器网络中的功耗和总输出噪声之间进行权衡。反馈网络会增加放大器输出的负载。使用大阻值反馈电阻器可降低放大器输出端的功耗。相反，较大的反馈电阻值会增加输出端的固有电压和放大器电流噪声贡献，同时降低反馈因子 (β) 中出现极点的频率。该极点会导致零增益交叉频率下的相位裕度减小，并且可能导致不稳定。使用小阻值反馈电阻器会增加功耗，并且由于放大器输出负载较重，还会降低放大器的线性度。图 8-5 显示了 OPA810-Q1 在反相配置下的代表性原理图（输入电容已标示）。

OPA810-Q1 带输入电容器的反相放大器图 8-5 带输入电容器的反相放大器

放大器反相输入引脚的有效电容如 方程式 5 所示，其在截止频率为 方程式 6 时形成了 β 极点。

方程式 5. CIN = CCM + CDIFF + CPCB

其中

  • CCM 是放大器共模输入电容
  • CDIFF 是放大器差分输入电容
  • CPCB 是印刷电路板 (PCB) 寄生电容
方程式 6. fC = 12πRFCIN

对于低功耗系统，反馈电阻器的阻值越大，相位裕度（频率）开始减小并导致不稳定的时间越早。图 8-6 和 图 8-7 分别展示了 TINA-TI 中 OPA810-Q1 仿真的环路增益幅度和相位图，其被配置为反馈电阻值的变化范围达到多个量级的反相放大器。

OPA810-Q1 图 8-5 电路的环路增益与频率间的关系图 8-6 图 8-5 电路的环路增益与频率间的关系
OPA810-Q1 图 8-5 电路的环路增益相位与频率间的关系图 8-7 图 8-5 电路的环路增益相位与频率间的关系

如 图 8-8 所示，较低的相位裕度会导致频率响应峰值和较低的带宽，这与脉冲响应结果中的过冲和振铃同义。OPA810-Q1 可提供 6.3nV/√Hz 的平带电压噪声密度。TI 建议选择 RF，这样电压噪声贡献就不会超过放大器的噪声贡献。图 8-9 显示了 25°C 条件下电压噪声密度随电阻值的变化。2kΩ 电阻器的热噪声密度为 5.75nV/√Hz，与 OPA810-Q1 的平带噪声相当。因此，使用小于 2kΩ 的 RF，同时仍然足够大，不会为了满足应用的输出电压摆幅和电源电流要求而消耗过多功率。节 8.1.3 对噪声的各类成因进行了详细分析。

OPA810-Q1 图 8-5 电路的闭环增益与频率间的关系图 8-8 图 8-5 电路的闭环增益与频率间的关系
OPA810-Q1 热噪声密度与电阻间的关系图 8-9 热噪声密度与电阻间的关系