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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA381

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Präziser, energieeffizienter, Highspeed-Transimpedanzverstärker

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OPA381

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Produktdetails

Number of channels 1 Total supply voltage (+5 V = 5, ±5 V = 10) (max) (V) 5.5 Total supply voltage (+5 V = 5, ±5 V = 10) (min) (V) 2.7 Vos (offset voltage at 25°C) (max) (mV) 0.025 Offset drift (typ) (µV/°C) 0.03 Input bias current (max) (pA) 50 GBW (typ) (MHz) 18 Features Small Size Slew rate (typ) (V/µs) 12 Rail-to-rail In to V-, Out Iq per channel (typ) (mA) 0.8 Vn at 1 kHz (typ) (nV√Hz) 114 CMRR (typ) (dB) 110 Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125 Iout (typ) (A) 0.01 Architecture FET Input common mode headroom (to negative supply) (typ) (V) 0 Input common mode headroom (to positive supply) (typ) (V) -1.8 Output swing headroom (to negative supply) (typ) (V) 0.03 Output swing headroom (to positive supply) (typ) (V) -0.4
Number of channels 1 Total supply voltage (+5 V = 5, ±5 V = 10) (max) (V) 5.5 Total supply voltage (+5 V = 5, ±5 V = 10) (min) (V) 2.7 Vos (offset voltage at 25°C) (max) (mV) 0.025 Offset drift (typ) (µV/°C) 0.03 Input bias current (max) (pA) 50 GBW (typ) (MHz) 18 Features Small Size Slew rate (typ) (V/µs) 12 Rail-to-rail In to V-, Out Iq per channel (typ) (mA) 0.8 Vn at 1 kHz (typ) (nV√Hz) 114 CMRR (typ) (dB) 110 Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 125 Iout (typ) (A) 0.01 Architecture FET Input common mode headroom (to negative supply) (typ) (V) 0 Input common mode headroom (to positive supply) (typ) (V) -1.8 Output swing headroom (to negative supply) (typ) (V) 0.03 Output swing headroom (to positive supply) (typ) (V) -0.4
VSON (DRB) 8 9 mm² 3 x 3 VSSOP (DGK) 8 14.7 mm² 3 x 4.9
  • OVER 250kHz TRANSIMPEDANCE BANDWIDTH
  • DYNAMIC RANGE: 5 Decades
  • EXCELLENT LONG-TERM STABILITY
  • LOW VOLTAGE NOISE: 10nV/Hz
  • BIAS CURRENT: 3pA
  • OFFSET VOLTAGE: 25µV (max)
  • OFFSET DRIFT: 0.1µV/°C (max)
  • GAIN BANDWIDTH: 18MHz
  • QUIESCENT CURRENT: 800µA
  • FAST OVERLOAD RECOVERY
  • SUPPLY RANGE: 2.7V to 5.5V
  • SINGLE AND DUAL VERSIONS
  • MicroPACKAGE: DFN-8, MSOP-8
  • APPLICATIONS
    • PRECISION I/V CONVERSION
    • PHOTODIODE MONITORING
    • OPTICAL AMPLIFIERS
    • CAT-SCANNER FRONT-END
    • PHOTO LAB EQUIPMENT

All trademarks are the property of their respective owners.
  • OVER 250kHz TRANSIMPEDANCE BANDWIDTH
  • DYNAMIC RANGE: 5 Decades
  • EXCELLENT LONG-TERM STABILITY
  • LOW VOLTAGE NOISE: 10nV/Hz
  • BIAS CURRENT: 3pA
  • OFFSET VOLTAGE: 25µV (max)
  • OFFSET DRIFT: 0.1µV/°C (max)
  • GAIN BANDWIDTH: 18MHz
  • QUIESCENT CURRENT: 800µA
  • FAST OVERLOAD RECOVERY
  • SUPPLY RANGE: 2.7V to 5.5V
  • SINGLE AND DUAL VERSIONS
  • MicroPACKAGE: DFN-8, MSOP-8
  • APPLICATIONS
    • PRECISION I/V CONVERSION
    • PHOTODIODE MONITORING
    • OPTICAL AMPLIFIERS
    • CAT-SCANNER FRONT-END
    • PHOTO LAB EQUIPMENT

All trademarks are the property of their respective owners.

The OPA381 family of transimpedance amplifiers provides 18MHz of Gain Bandwidth (GBW), with extremely high precision, excellent long-term stability, and very low 1/f noise. The OPA381 features an offset voltage of 25µV (max), offset drift of 0.1µV/°C (max), and bias current of 3pA. The OPA381 far exceeds the offset, drift, and noise performance that conventional JFET op amps provide.

The signal bandwidth of a transimpedance amplifier depends largely on the GBW of the amplifier and the parasitic capacitance of the photodiode, as well as the feedback resistor. The 18MHz GBW of the OPA381 enables a trans-impedance bandwidth of >: 250kHz in most configurations. The OPA381 is ideally suited for fast control loops for power level measurement on an optical fiber.

As a result of the high precision and low-noise characteristics of the OPA381, a dynamic range of 5 decades can be achieved. This capability allows the measurement of signal currents in the order of 10nA, and up to 1mA in a single I/V conversion stage. In contrast to logarithmic amplifiers, the OPA381 provides very wide bandwidth throughout the full dynamic range. By using an external pulldown resistor to –5V, the output voltage range can be extended to include 0V.

The OPA381 and OPA2381 are both available in MSOP-8 and DFN-8 (3mm x 3mm) packages. They are specified from –40°C to +125°C.

The OPA381 family of transimpedance amplifiers provides 18MHz of Gain Bandwidth (GBW), with extremely high precision, excellent long-term stability, and very low 1/f noise. The OPA381 features an offset voltage of 25µV (max), offset drift of 0.1µV/°C (max), and bias current of 3pA. The OPA381 far exceeds the offset, drift, and noise performance that conventional JFET op amps provide.

The signal bandwidth of a transimpedance amplifier depends largely on the GBW of the amplifier and the parasitic capacitance of the photodiode, as well as the feedback resistor. The 18MHz GBW of the OPA381 enables a trans-impedance bandwidth of >: 250kHz in most configurations. The OPA381 is ideally suited for fast control loops for power level measurement on an optical fiber.

As a result of the high precision and low-noise characteristics of the OPA381, a dynamic range of 5 decades can be achieved. This capability allows the measurement of signal currents in the order of 10nA, and up to 1mA in a single I/V conversion stage. In contrast to logarithmic amplifiers, the OPA381 provides very wide bandwidth throughout the full dynamic range. By using an external pulldown resistor to –5V, the output voltage range can be extended to include 0V.

The OPA381 and OPA2381 are both available in MSOP-8 and DFN-8 (3mm x 3mm) packages. They are specified from –40°C to +125°C.
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Technische Dokumentation

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* Data sheet OPA381, OPA2381: Precision, Low Power, 18MHz Transimpedance Amplifier datasheet (Rev. B) 18 Nov 2004
E-book The Signal e-book: A compendium of blog posts on op amp design topics 28 Mär 2017

Design und Entwicklung

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Evaluierungsplatine

AMP-PDK-EVM — Evaluierungsmodul für das Verstärker-Leistungs-Entwicklungskit

Das Verstärker-Leistungs-Entwicklungskit (PDK) ist ein Evaluierungsmodul (EVM) zum Testen gängiger Operationsverstärker (OpAmp)-Parameter und ist mit den meisten Operationsverstärkern und Komparatoren kompatibel. Das EVM-Kit bietet eine Hauptplatine mit verschiedenen gesockelten (...)

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Evaluierungsplatine

DIP-ADAPTER-EVM — Evaluierungsmodul für DIP-Adapter

Schnelleres Entwickeln von Operationsverstärker-Prototypen und Testen derselben mit dem DIP-Adapter-EVM, welches eine schnelle, einfache und preiswerte Möglichkeit zum Verbinden mit kleinen, oberflächenmontierbaren ICs über eine Schnittstelle bietet. Sie können jeden unterstützten (...)

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Nicht verfügbar auf TI.com
Evaluierungsplatine

DIYAMP-EVM — Universelles Do-it-Yourself-Verstärkerschaltkreis-Evaluierungsmodul

DIYAMP-EVM ist eine Produktfamilie von Evaluierungsmodulen (EVM), die Ingenieuren und Hobbyentwicklern praktisch anwendbare Verstärkerschaltkreise bietet, mit denen sie schnell Designkonzepte evaluieren und Simulationen überprüfen können. Sie ist in drei Gehäusen nach Industriestandard (SC70, (...)

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Simulationsmodell

OPA381 TINA-TI Reference Design (Rev. B)

SBOM381B.TSC (129 KB) - TINA-TI Reference Design
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Simulationsmodell

OPA381 TINA-TI Spice Model (Rev. B)

SBOM380B.ZIP (7 KB) - TINA-TI Spice Model
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Simulationsmodell

OPAx381 PSpice Model (Rev. C)

SBOC073C.ZIP (29 KB) - PSpice Model
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Berechnungstool

ANALOG-ENGINEER-CALC — PC software analog engineer's calculator

The analog engineer’s calculator is designed to speed up many of the repetitive calculations that analog circuit design engineers use on a regular basis. This PC-based tool provides a graphical interface with a list of various common calculations ranging from setting operational-amplifier (...)

Unterstützte Produkte und Hardware

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Berechnungstool

OPAMP-NOISECALC — Noise Calculator

This folder contains three tools to help in understandning and managing noise in cicuits. The included tools are:

  • A noise generator tool - This is a Lab View 4-Run Time executable that generates Gaussian white noise, uniform white noise, 1/f noise, short noise, and 60Hz line noise. Temporal data, (...)
Unterstützte Produkte und Hardware

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Designtool

CIRCUIT060001 — Unidirektionaler Low-Side-Stromerkennungskreis mit Betrieb an einzelner Stromversorgung

Diese Low-Side-Strommesslösung für eine einzelne Stromversorgung erkennt Laststrom bis zu 1 A präzise und wandelt diesen in eine Spannung zwischen 50 mV und 4,9 V um. Der Eingangsstrombereich und der Ausgangsspannungsbereich können nach Bedarf skaliert werden, und größere Stromversorgungen können (...)
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Designtool

CIRCUIT060002 — Temperaturerfassung mit NTC-Thermistor-Schaltung

Dieser Temperaturmessungsschaltkreis verwendet einen Widerstand in Reihe mit einem Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC), um einen Spannungsteiler zu bilden, welcher die Wirkung hat, eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die über der Temperatur linear ist. Der Schaltkreis verwendet (...)
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CIRCUIT060003 — Temperaturerfassung mit PTC-Thermistor-Schaltung

Dieser Temperaturmessungsschaltkreis verwendet einen Widerstand in Reihe mit einem Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC), um einen Spannungsteiler zu bilden, welcher die Wirkung hat, eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die über der Temperatur linear ist. Der Schaltkreis verwendet (...)
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CIRCUIT060004 — Rauscharmer PIR-Sensorumformerschaltkreis mit großer Reichweite

Dieses zweistufige Verstärkerdesign verstärkt und filtert das Signal eines passiven Infrarot (PIR)-Sensors. Der Schaltkreis enthält mehrere Tiefpass- und Hochpassfilter, um das Rauschen am Ausgang des Schaltkreises zu reduzieren, um Bewegungen über große Entfernungen zu erkennen und (...)
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CIRCUIT060005 — High-Side-Strommessung mit diskreter Differenzverstärkerschaltung

Diese kostengünstige Highside-Strommesslösung mit einzelner Stromversorgung erkennt Laststrom zwischen 50 mA und 1 A und wandelt ihn in eine Ausgangsspannung von 0,25 V bis 5 V um. Highside-Sensorik ermöglicht es dem System, Masseschlüsse zu erkennen und verursacht keine Massestörung an der Last.
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CIRCUIT060006 — Schaltkreis eines Brückenverstärkers

Ein Dehnungsmessstreifen ist ein Sensor, dessen Widerstand mit der angewandten Kraft variiert. Zum Messen der Widerstandschwankung wird der Dehnungsmessstreifen in einer Brückenkonfiguration angeordnet. Dieses Design verwendet einen Instrumentenschaltkreis mit zwei Operationsverstärkern zur (...)
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CIRCUIT060007 — Bidirektionale Low-Side-Stromsensorschaltung

Diese bidirektionale Low-Side-Strommessungslösung mit einzelner Stromversorgung kann Lastströme von –1 A bis 1 A exakt erfassen. Der lineare Bereich des Ausgangs beträgt 110 mV bis 3,19 V. Die Low-Side-Strommessung hält die Gleichtaktspannung nahe der Massespannung und ist daher am nützlichsten in (...)
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CIRCUIT060008 — Vollwellen-Gleichrichterschaltkreis

Dieser Absolutwertschaltkreis kann Wechselstrom (AC)-Signale in einzelne Polaritätssignale umwandeln. Dieser Schaltkreis funktioniert mit begrenzten Verzerrungen für Eingangssignale von ±10 V bei Frequenzen bis zu 50 kHz und für Signale unter ±25 mV bei Frequenzen bis zu 1 kHz.
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CIRCUIT060009 — Halbwellen-Gleichrichterschaltkreis

Der Präzisions-Halbwellengleichrichter invertiert und überträgt nur den negativen Halbeingang eines zeitveränderlichen Eingangssignals (vorzugsweise sinusförmig) an seinen Ausgang. Durch passende Auswahl der Rückkopplungswiderstandswerte können unterschiedliche Verstärkungen erreicht werden. (...)
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CIRCUIT060010 — PWM-Generatorschaltkreis

Dieser Schaltkreis verwendet einen Dreieckswellengenerator und Komparator zur Erzeugung einer pulsweitenmodulierten (PWM) Wellenform mit 500 kHz und einem Arbeitszyklus, der umgekehrt proportional zur Eingangsspannung ist. Ein Operationsverstärker und Komparator erzeugen eine Dreieckswellenform, (...)
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CIRCUIT060011 — Single Supply, mehrfach rückgekoppelter Hochpassfilterschaltkreis zweiter Ordnung

Der Hochpassfilter (HP) mit Mehrfachrückkopplung (MFB) ist ein aktiver Filter zweiter Ordnung. Vref stellt eine DC-Abweichung zum Aufnehmen von Anwendungen mit einzelner Stromversorgung bereit. Dieser HP-Filter invertiert das Signal (Verstärkung = –1 V/V) für Frequenzen im Pass-Band. Ein (...)
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CIRCUIT060012 — Single Supply, mehrfach rückgekoppelter Tiefpassfilterschaltkreis 2. Ordnung

Der Tiefpassfilter (LP-Filter) mit Mehrfachrückkopplung (MFB) ist ein aktiver Filter zweiter Ordnung. Vref stellt eine DC-Abweichung zum Aufnehmen von Anwendungen mit einzelner Stromversorgung bereit. Dieser LP-Filter invertiert das Signal (Verstärkung = –1 V/V) für Frequenzen im Pass-Band. Ein (...)
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CIRCUIT060014 — Spannungs-Strom-(V-I)-Wandlerschaltkreis mit MOSFET

Dieser Low-Side-Wandler, V-I, mit Einfachversorgung liefert einen gut geregelten Strom an eine Last, die an eine höhere Spannung als die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers angeschlossen werden kann. Der Schaltkreis akzeptiert eine Eingangsspannung zwischen 0 V und 2 V und wandelt sie in (...)
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CIRCUIT060016 — Nicht invertierender Mikrofonvorverstärker-Schaltkreis

Dieser Schaltkreis verwendet eine nicht invertierende Verstärkerschaltung zur Verstärkung des Mikrofonausgangssignals. Dieser Schaltkreis hat eine sehr gute Amplitudenebenheit und weist nur geringe Frequenzgangabweichungen über den Audiofrequenzbereich auf. Der Schaltkreis ist für den Betrieb an (...)
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CIRCUIT060017 — Diskreter Verstärkerschaltkreis mit programmierbarer Verstärkung und doppelter Stromversorgung

Diese Schaltung bietet programmierbare, nicht invertierende Verstärkungen im Bereich von 6 dB (2 V/V) bis 60 dB (1.000 V/V) unter Verwendung eines variablen Eingangswiderstands. Das Design behält dieselbe Grenzfrequenz über den gesamten Verstärkungsbereich bei.
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CIRCUIT060018 — Photodiodenverstärkerschaltkreis

Dieser Schaltkreis besteht aus einem Operationsverstärker, der als Transimpedanzverstärker zur Verstärkung des lichtabhängigen Stroms einer Fotodiode konfiguriert ist.
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CIRCUIT060019 — Invertierender Operationsverstärker mit nicht invertierendem Schaltkreis für positive Referenzspannu

Dieses Design verwendet einen invertierenden Verstärker mit einer nicht invertierenden positiven Referenzspannung dazu, ein Eingangssignal von –1 V bis 2 V in eine Ausgangsspannung von 0,05 V bis 4,95 V zu verwandeln. Dieser Schaltkreis kann dazu verwendet werden, eine Sensorausgangsspannung mit (...)
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CIRCUIT060020 — Invertierender Verstärkerschaltkreis

Dieses Design invertiert das Eingangssignal, VI, und wendet eine Signalverstärkung von –2 V/V an. Das Eingangssignal kommt typischerweise von einer Quelle mit niedriger Impedanz, da die Eingangsimpedanz dieser Schaltung durch den Eingangswiderstand R1 bestimmt wird. Die Gleichtaktspannung eines (...)
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Designtool

CIRCUIT060074 — High-Side-Strommessung mit Komparatorschaltkreis

Diese High-Side-Strommesslösung verwendet einen Komparator mit einem Rail-to-Rail-Eingang-Gleichtaktbereich, um ein Überstromwarnsignal (OC-Alert) am Komparatorausgang (COMP OUT) zu erzeugen, wenn der Laststrom über 1 A steigt. Das OC-Alert-Signal in dieser Implementierung ist aktiv niedrig. Wenn (...)
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Designtool

CIRCUIT060075 — Hochgeschwindigkeits-Überstromerfassungsschaltkreis

Diese Hochgeschwindigkeits-Low-Side-Überstromerkennungslösung ist mit einem einzigen Nulldrift-Schnelleinschwingverstärker (OPA388) und einem Hochgeschwindigkeitskomparator (TLV3201) umgesetzt worden. Dieser Schaltkreis ist für Anwendungen zur Überwachung schneller Stromsignale und (...)
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Simulationstool

PSPICE-FOR-TI — PSpice® für TI Design-und Simulationstool

PSpice® für TI ist eine Design- und Simulationsumgebung, welche Sie dabei unterstützt, die Funktionalität analoger Schaltungen zu evaluieren. Diese Design- und Simulationssuite mit vollem Funktionsumfang verwendet eine analoge Analyse-Engine von Cadence®. PSpice für TI ist kostenlos erhältlich und (...)
Anfordern
Simulationstool

TINA-TI — SPICE-basiertes analoges Simulationsprogramm

TINA-TI provides all the conventional DC, transient and frequency domain analysis of SPICE and much more. TINA has extensive post-processing capability that allows you to format results the way you want them. Virtual instruments allow you to select input waveforms and probe circuit nodes voltages (...)
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Gehäuse Pins CAD-Symbole, Footprints und 3D-Modelle
VSON (DRB) 8 Ultra Librarian
VSSOP (DGK) 8 Ultra Librarian
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  • Blei-Finish/Ball-Material
  • MSL-Rating / Spitzenrückfluss
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  • Qualifikationszusammenfassung
  • Kontinuierliches Zuverlässigkeitsmonitoring
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