ZHCSF25 May 2016 TLV521
PRODUCTION DATA.
TLV521 是采用德州儀器 (TI) 頂尖的 VIP50 工藝技術(shù)制造的。此專利工藝技術(shù)極大地提高了德州儀器 (TI) 低功耗和低電壓運(yùn)算放大器的性能。以下章節(jié)將展示 VIP50 工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并重點(diǎn)介紹可實(shí)現(xiàn)超低功耗的電路。
Figure 29. 方框圖
放大器的差分輸入包含一個(gè)同相輸入 (IN+) 和一個(gè)反相輸入 (IN–)。放大器僅放大兩個(gè)輸入之間的電壓差,即所謂的差分輸入電壓。運(yùn)算放大器的輸出電壓 (Vout) 的計(jì)算公式為Equation 1:
其中 AOL 是放大器的開(kāi)環(huán)增益,通常約為 100dB。
TLV521 具有一個(gè)軌至軌輸入,這可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供更多靈活性。該軌至軌輸入通過(guò)并行使用一個(gè) PMOS 差分對(duì)和一個(gè) NMOS 差分對(duì)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)共模輸入電壓 (VCM) 接近 V+ 時(shí),NMOS 對(duì)開(kāi)啟且 PMOS 對(duì)關(guān)閉。當(dāng) VCM 接近 V− 時(shí),NMOS 對(duì)關(guān)閉且 PMOS 對(duì)開(kāi)啟。當(dāng) VCM 介于 V+ 和 V− 之間時(shí),內(nèi)部邏輯可判定每個(gè)差分對(duì)將獲得的電流量。這種專用邏輯可確保放大器在整個(gè)共模電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且低失真度的運(yùn)算。
由于兩個(gè)輸入級(jí)都具有自己的失調(diào)電壓 (VOS) 特性,所以 TLV521 失調(diào)電壓是 VCM 的一個(gè)函數(shù)。VOS 的切換點(diǎn)落在了 V+ 下面 1.0V 的位置。請(qǐng)參閱“典型性能特性”一節(jié)的“VOS 與 VCM之間的關(guān)系”曲線。當(dāng)輸入信號(hào)幅值與 VOS 值相當(dāng)且/或設(shè)計(jì)需要高精度時(shí),應(yīng)格外謹(jǐn)慎。在這些情況下,輸入信號(hào)必須避過(guò)切換點(diǎn)。此外,PSRR 和 CMRR 等涉及輸入失調(diào)電壓的參數(shù)也將受差分對(duì)轉(zhuǎn)換區(qū)域中 VCM 的變化的影響。
電源為 3.3V 時(shí),TLV521 輸出電壓擺幅在距離軌 3mV 的范圍內(nèi),這可在輸出端提供可能的最大動(dòng)態(tài)范圍。在低電源電壓下操作時(shí),這一點(diǎn)尤為重要。
TLV521 最大輸出電壓擺幅決定了特定輸出負(fù)載下的最大可能擺幅。輸出負(fù)載為 100kΩ,電源為 5V 時(shí),TLV521 輸出擺幅在距離軌 50mV 的范圍。