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OP297是双低偏压电流精密运算放大器

日期:2020-11-4 标签:电流压电放大器运算放大器 类别: 阅读:4978 (来源:互联网)

特征

低偏移电压:最大50μV

低偏移电压漂移:最大0.6μV/°C

极低偏置电流:最大100 pA

非常高的开环增益:最小2000V/mV

低电源电流(每个放大器):最大625μA

在±2 V至±20 V电源范围内工作

高共模抑制:最小120 dB

应用

应变计和电桥放大器

高稳定性热电偶放大器

仪表放大器

光电电流监测器

高增益线性放大器

长期积分器/滤波器

采样保持放大器

峰值检波器

对数放大器

电池供电系统

一般说明

OP297是第一款将精度性能封装到节省空间的工业标准8引线SOIC封装中的双运放。高精度、低功耗和极低的输入偏置电流的结合使得双OP297在各种应用中非常有用。

OP297的精度性能包括非常低的偏移量(小于50μV)和低漂移(小于0.6μV/°C)。开环增益超过2000伏/毫伏,确保在每一个应用的高线性度。

共模信号引起的误差可通过超过120分贝的共模抑制消除,从而将电池供电系统中所经历的偏移电压变化降至最低。OP297的供电电流小于625μA。

OP297使用了一个带有偏置电流消除功能的超β输入级,以在所有温度下保持皮安管的偏置电流。这与FET输入运算放大器不同,其偏置电流在25°C时在皮安范围内开始,但温度每升高10°C就会加倍,以达到85°C以上的毫安范围。OP297的输入偏置电流在25°C时低于100 pA,在每个放大器的军用温度范围内低于450 pA。该部件可在低至±2V的电源电压下工作。

结合了精度,低功耗,低偏置电流,OP297是一个理想的应用,包括仪表放大器,对数放大器,光电二极管前置放大器,和长期积分器。对于单个设备,请参阅OP97;对于四设备,请参阅OP497。

引脚配置

典型性能特征

应用程序信息

在宽温度范围内极低的偏置电流使OP297在采样保持放大器、峰值检测器和必须在宽温度范围内工作的对数放大器中具有吸引力。OP297不需要平衡输入电阻。即使在不平衡的情况下,高源电阻也只会使偏移电压和TCVOS降低到最小程度。

OP297的输入引脚由背靠背二极管和限流电阻器保护,以防出现较大的差分电压。输入端的共模电压不受限制,可以在所用电源电压的整个范围内变化。

OP297对电源轨的操作净空非常小,并且指定用于低至2 V电源的运行。通常,共模范围扩展到任一轨道的1V范围内。当使用10kΩ负载时,输出通常在1V范围内波动。

交流性能

OP297的交流特性在其整个工作温度范围内高度稳定。单位增益小信号响应如图26所示。OP297对输出端的电容性负载极为宽容,在1000 pF负载下表现出出色的响应(见图27)。

防护和屏蔽

为了保持OP297极高的输入阻抗,在电路板布局和制造中要小心。板表面必须保持干净,无水分。建议采用保形涂层提供防潮层。即使是一个干净的PCB在相邻的线路之间也可能有100pa的泄漏电流,因此应该在输入端周围使用保护环。如图29所示,保护跟踪在接近输入端的电压下工作,以最小化泄漏电流。在非换向应用中,保护环应连接到逆变输入处的共模电压。在反向应用中,两个输入都保持在地上,因此保护跟踪应接地。电路板两侧应设置保护线。

开环增益线性度

op7的最小线性增益为29mv/29v。这提高了OP297的精度,并在高闭环增益应用中提供了非常高的精度。图30显示了OP297在军用温度范围内的典型开环增益线性。

应用电路

精密绝对值放大器

在一个输入阻抗为30Ω的电路中,绝对值为31Ω。OP297的高增益和低TCVos确保了微伏输入信号的精确操作。在这个电路中,输入总是作为共模信号出现在运算放大器上。OP297的CMR超过120db,误差小于2ppm。

精密电流泵

图32所示精密电流泵的最大输出电流为±10毫安。对于±15 V电源,电压合规性为±10 V。电流变送器输出阻抗超过3MΩ,线性度优于16位。R1到R4应该是匹配的电阻器。

精密正峰值检波器

在图33中,CH必须是聚苯乙烯、特氟龙®或聚乙烯,以尽量减少介质吸收和泄漏。下垂率由CH的大小和OP297的偏置电流决定。

简单电桥调节放大器

图34显示了一个使用OP297的简单电桥调节放大器。传递函数是:

REF43为电桥提供精确稳定的参考电压。为了保持最高的电路精度,射频应为0.1%或更好,温度系数较低。

非线性电路

由于其低输入偏置电流,OP297是非线性电路中的理想对数放大器,如图35和图36所示的平方根和平方根电路。以图35中的平方电路为例,分析首先写出晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3和晶体管Q4的电压环方程。

MAT04的所有晶体管都是精确匹配的,并且温度相同,所以IS和VT项取消,其中

把方程两边的指数化可以得到

运算放大器A2形成一个电流-电压转换器,其输出电压=R2×IOUT。用(VIN/R1)代替IIN,用前面的公式代替IOUT,得到的结果是:

对图36的平方根电路进行的类似分析得出其传递函数

在这些电路中,IREF是负电源的函数。为了保持准确度,应很好地调节负电源。对于需要非常高精度的应用,可以使用参考电压来设置IREF。

一个重要的考虑是,一个足够大的输入电压可以迫使输出超出输出运算放大器的工作范围。电阻R4可以被改变成IREF或R1;R2可以被改变以保持输出电压在可用范围内。

在100mv~10v的输入电压范围内,平方根电路的未调整精度优于0.1%,在相同的输入电压范围内,平方根电路的精度优于0.5%。

外形尺寸