ZHCSF46D June 2016 – May 2017 TLV6001 , TLV6002 , TLV6004
PRODUCTION DATA.
TLV600x 系列運算放大器是通用型低成本器件,適用于各種便攜式應用。 它具有軌至軌輸入和輸出擺幅、低靜態(tài)電流和寬動態(tài)范圍的特點,非常適用于驅動采樣模數轉換器 (ADC) 和其他單通道電源應用。
TLV600x 系列的額定工作電壓范圍為 1.8V 至 5.5V(±0.9V 至 ±2.75V),并在此范圍內經過測試。典型特性 部分中顯示了隨電源電壓變化的參數。
TLV600x 系列的輸入共模電壓范圍在電源軌基礎上向外擴展了 200mV。此性能由一個互補輸入級實現:一個 N 通道輸入差分對和一個與之并聯(lián)的 P 通道差分對,如功能框圖所示。當輸入電壓靠近正軌(通常為 (V+) – 1.3V 到高于正電源電壓 200mV)時,N 通道對有效;而當輸入為低于負電源電壓 200mV 到大約 (V+) – 1.3V 范圍時,P 通道對打開。在一個通常介于 (V+) – 1.4V 到 (V+) – 1.2V 的小轉換區(qū)域內,兩個對都打開。此 200mV 轉換區(qū)域可能會隨工藝不同而變化高達 300mV。因此,此轉換區(qū)域(兩個級都打開)在低端上的范圍介于 (V+) – 1.7V 至 (V+) – 1.5V 之間,在高端上的范圍高達 (V+) – 1.1V 至 (V+) – 0.9V 之間。在此轉換區(qū)域內,與器件在該區(qū)域外運行相比,PSRR、CMRR、失調電壓和 THD 可能會減小。
TLV600x 器件設計為一種微功耗、低噪聲運算放大器,可提供強大的輸出驅動能力。它采用一個具有共源晶體管的 AB 類輸出級來實現完全的軌至軌輸出擺幅功能。對于高達 100kΩ 的電阻負載,無論施加的電源電壓是多少,輸出擺幅通常在兩個電源軌的 5mV 以內。不同的負載情況會改變放大器向靠近電源軌附近擺動的能力,如Figure 11所示。
可通過幾種方式來指定 TLV600x 的 CMRR,以便為給定應用提供最佳匹配;請參閱 電氣特性。首先,給出了低于轉換區(qū)域 [VCM<(V+)-1.3V] 的共模范圍內器件的 CMRR。當應用需要使用其中一個差分輸入對時,此規(guī)格最能說明器件的能力。其次,指定了在(VCM = –0.2V 至 5.7V)時整個共模范圍內的 CMRR。最后的這個值包含轉換區(qū)域內的變化,如 Figure 4所示。
TLV600x 旨在用于 需要驅動 容性負載的應用。和所有其他運算放大器一樣,在某些特定情況下,TLV600x 可能會變得不穩(wěn)定。當確定放大器在運行中能否保持穩(wěn)定時,需要考慮特定運算放大器電路配置、布局布線、增益和輸出負載等因素。在單位增益 (1V/V) 緩沖器配置下驅動容性負載的運算放大器比在更高噪聲增益下工作的放大器表現出更明顯的不穩(wěn)定傾向。與運算放大器輸出電阻結合在一起的容性負載在反饋環(huán)路內生成一個使相位裕量減小的極點。相位裕量的減小隨著負載電容的增加而增加。在單位增益配置下工作時,TLV600x 在純容性負載達到大約 1nF 時仍然保持穩(wěn)定。某些電容器(CL 大于 1μF)的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 足以改變反饋環(huán)路內的相位特性,從而使放大器保持穩(wěn)定。增加放大器閉環(huán)增益使得放大器能夠驅動更大的電容。當在更高電壓增益上觀察放大器的過沖響應時,這個增加的驅動能力會十分明顯。
當放大器在單位增益配置下工作時,要增大其容性負載驅動能力,一種方法是插入一個與輸出串聯(lián)的小電阻器,通常為 10Ω 至 20Ω, 如Figure 19所示。這個電阻器將大大減少與大容性負載相關的過沖和振鈴。但這個方法可能會帶來一個問題,即增加的串聯(lián)電阻和任一與容性負載并聯(lián)的電阻會生成一個分壓器。此分壓器在輸出上引入一個減少輸出擺幅的增益誤差。
Figure 19. 改進容性負載驅動
各種運算放大器對于電磁干擾 (EMI) 的敏感性會有所不同。如果傳導 EMI 進入運算放大器,放大器輸出中觀察到的直流偏移值在有 EMI 時可能偏離標稱值。這個偏離是由于內部半導體結相關的信號校正引起的。雖然所有的運算放大器引腳功能都可能受到 EMI 的影響,但是信號輸入引腳可能是最易受影響的。TLV600x 系列內部包含了輸入低通濾波器,可降低放大器對 EMI 的影響。此濾波器提供共模和差模濾波。此濾波器設計用于約 35MHz (–3dB)、 滾降為20 dB 每 10 倍頻程的截止頻率。
德州儀器 (TI) 已經開發(fā)出在 10MHz 至 6GHz 寬頻譜范圍內準確測量和量化運算放大器抗擾度的功能。EMI 抑制比 (EMIRR) 度量可實現運算放大器與 EMI 抗擾度的直接比較。Figure 18顯示了對 TLV600x 系列執(zhí)行此測試的結果。詳細信息參見運算放大器的 EMI 抑制比 (SBOA128),下載地址為 www.ti.com。
TLV600x 具有單功能模式。只要電源電壓在 1.8V (±0.9V) 與 5.5V (±2.75V) 之間,這些器件就會啟動。