LT1630/LT1631:30MHz，10V/µs，双/四轨到轨输入和输出精密运算放大器

特征

■ 增益带宽乘积：30MHz

■ 转换速率：10V/µs

■ 每个放大器的低电源电流：3.5mA

■ 输入共模范围包括两个轨道

■ 输出摆动轨道到轨道

■ 输入偏移电压，轨对轨：最大525µV

■ 输入偏置电流：最大150nA

■ 输入偏置电流：最大1000nA

■ 开环增益：最小1000V/mV

■ 低输入噪声电压：6nV/√Hz典型值

■ 低失真：100kHz时为-91dBc

■ 宽电源范围：2.7V至±15V

■ 大输出驱动电流：最小35mA

■ 双输入8引脚PDIP和SO封装

■ 四进窄14针SO封装

应用

■ 有源滤波器

■ 轨到轨缓冲放大器

■ 驱动A/D转换器

■ 低压信号处理

■ 电池供电系统

说明

LT1630/LT1631是双/四轨输入和输出运算放大器，增益带宽积为30MHz，转换速率为10V/µs。

LT1630/LT1631在整个操作范围内具有出色的直流精度。输入偏移电压通常小于150µV，10k负载的最小开环增益为100万，几乎消除了所有增益误差。为了最大限度地降低共模抑制，LT1630/LT1631对两个输入级（一个在负电源，另一个在正电源）采用了专利微调技术，在整个输入范围内提供106dB的典型CMRR。

LT1630/LT1631在2.7V至36V的电源范围内保持其性能，并指定为3V、5V和±15V电源。输入可以驱动到电源之外，而不会损坏或反转输出。输出提供超过35mA的负载电流。

LT1630有8引脚PDIP和SO封装，带有标准双运算放大器引脚。LT1631具有标准四运算放大器配置，并采用14针塑料SO封装。这些器件可用作许多标准运算放大器的替代品，以提高输入/输出范围和性能。

应用信息

轨对轨输入和输出

LT1630/LT1631在从负电源到正电源的输入和输出信号范围内功能齐全。图1显示了放大器的简化示意图。输入级由两个微分放大器组成，一个PNP级Q1/Q2和一个NPN级Q3/Q4，它们在不同的输入共模电压范围内有效。PNP差分输入对在负电源到比正电源低约1.4V之间的输入共模电压VCM时是活动的。随着VCM向正电源靠近，晶体管Q5将把尾电流I1引导到电流镜Q6/Q7，激活NPN差分对，PNP对在输入共模范围的其余部分变为非活动状态，直到正电源。

输出端配置有一对互补的共发射极级Q14/Q15，使输出端能够从一个轨道摆动到另一个轨道。这些器件采用凌力尔特专有的互补双极工艺制造，以确保类似的直流和交流特性。电容器C1和C2形成局部反馈回路，在高频下降低输出阻抗。

功耗

LT1630/LT1631放大器在小封装中结合了高速和大输出电流驱动。由于放大器在非常宽的电源范围内工作，在某些条件下，塑料封装中的最高结温可能会超过150°C。结温TJ根据环境温度TA和功耗PD计算如下：

IC中的功耗是电源电压、输出电压和负载电阻的函数。对于给定的电源电压，最坏情况下的功耗PDMAX发生在最大电源电流和输出电压为任一电源电压的一半时（如果小于1/2电源电压，则为最大摆动）。因此，PDMAX由下式给出：

为确保LT1630/LT1631正确使用，计算最坏情况下的功耗，获得所选封装的热阻及其最大结温，以得出最大环境温度。

示例：LT1630CS8在±15V电源上运行，驱动500Ω,最坏情况下的功耗运算放大器由下式给出：

如果两个放大器同时加载，则总功耗为0.512W。SO-8封装在stillair中具有190°C/W的环境热阻。因此，零件允许运行的最高环境温度为：

对于更高的工作温度，请降低电源电压或使用DIP封装部件。

输入偏移电压

偏移电压根据哪个输入级处于活动状态而变化，最大偏移电压被限制在525µV以下。为了保持放大器的精确特性，在单个5V电源上，保证VOS在整个输入共模范围（CMRR）内的变化小于525µV。

输入偏置电流

输入偏置电流极性取决于输入模式电压。当PNP差分对激活时，输入偏置电流从输入引脚流出。当NPN输入级处于活动状态时，它们以相反的方向流动。通过均衡非反相和反相输入源阻抗，可以最小化由于输入偏置引起的偏移电压误差。

输出

LT1630/LT1631的输出可以提供大的负载电流；短路电流限制为70mA。注意将IC的结温保持在绝对最大额定值150°C以下（请参阅功耗部分）。这些放大器的输出端每个电源都有反向偏置二极管。如果输出超过任一电源，则这些二极管将流过无限电流。如果电流是瞬态的，并且限制在几百mA，则不会对零件造成损坏。

过激保护

为了防止输入电压超过电源时输出极性反转，采用了两对交叉二极管D1至D4。当输入电压超过任一电源约700mV时，D1/D2或D3/D4将打开，迫使输出极性正确。为了使这种反相保护正常工作，输入电流必须限制在5mA以下。如果放大器严重过驱动，应使用外部电阻器来限制过驱动电流。

LT1630/LT1631的输入级通过一对背靠背D5/D6保护，以防止大差分输入电压。当向输入端施加超过0.7V的差分电压时，这些二极管将导通，防止输入晶体管的发射极-基极击穿。D5/D6中的电流应限制在10mA以下。内部225Ω 电阻器R6和R7将限制小于4.5V的差分输入信号的输入电流。对于较大的输入电平，应使用与任一或两个输入串联的电阻器来限制电流。最坏情况下的差分输入电压通常发生在输出对地短路时。此外，放大器在所有引脚上都能防止高达3kV的ESD击穿。

电容性负载

LT1630/LT1631是宽带放大器，在零增益配置下，可以在±15V电源上驱动高达200pF的电容性负载。在3V电源上，电容性负载应保持在100pF以下。当需要驱动更大的电容性负载时，20的电阻器Ω to50Ω 应连接在输出和电容负载之间。反馈仍应从输出端获取，以便电阻器隔离电容性负载以确保稳定性。

反馈组件

LT1630/LT1631的低输入偏置电流使得可以使用高值反馈电阻器来设置电源。然而，必须注意确保反馈电阻器形成的极性和反相输入端的总电容不会降低稳定性。例如，LT1630/LT1631的非反相增益为2，设置两个20k电阻器，可能会以10pF的总输入电容（5pF的输入电容和5pF的板电容）振荡。放大器具有5MHz的交叉频率和6dB增益下的52°相位裕度。反馈电阻器和总输入电容在1.6MHz时形成极性，在5MHz时引起72°的相移！解决方案很简单：要么降低晶体管的值，要么添加一个10pF或更高的反馈电容器。

单电源，40dB增益，350kHz仪表放大器

如图2所示，LT1630可以构建一个具有轨对轨输出摆幅的仪表放大器，工作电压为3V。放大器的标称增益为100，可以用电阻R5调节。直流输出电平由两个输入的差值乘以100的增益来设置。共模范围可以通过图2所示的方程计算。例如，如果输出设置为3V电源的一半，共模范围为0.15V至2.65V。当使用电阻器R1进行微调时，共模抑制在100Hz时大于110dB。放大器的带宽为355kHz，如图3所示。

可调Q陷波滤波器

LT1630内置了如图4所示的单电源可调Q陷波滤波器，以最大限度地提高输出摆幅。滤波器的增益为2，陷波频率（fO）由R和C的值设置。电阻器R10和R11在输出端设置直流电平。Q因子可以通过改变R8的值来调整。如图5所示，R8的较高值将降低Q，因为输出对放大器A2的反馈较少。R7的值应等于或大于R9，以防止振荡。如果R8为短，R9大于R7，则输出的正反馈将在放大器A2的输出端产生反相，从而导致振荡。