EL5144, EL5146, EL5244, EL5246, EL5444是100MHz单电源轨对轨放大器

特征

•轨对轨输出摆动

•-3dB带宽=100MHz

•单电源+5V运行

•功率降至2.6微安

•大输入共模范围0V<VCM<3.5V

•差分增益/相位=0.1%/0.1°

•每个放大器的低功率35mW

•节省空间的SOT33-5、MSOP8和10以及QSOP16包装

•提供无铅（符合RoHS）

应用

•视频放大器

•5V模拟信号处理

•多路复用器

•线路驱动器

•便携式计算机

•高速通信

•采样和保持放大器

•比较器

100MHz单电源轨对轨放大器

EL5144系列放大器是电压反馈、高速、轨对轨放大器，设计用于在单个+5V电源上工作。他们提供单位增益稳定与100兆赫的无负载-3分贝带宽。输入共模电压范围从负轨延伸到正轨的1.5V以内。驱动75Ω双端同轴电缆，EL5144系列放大器驱动至任何轨道150毫伏以内。200V/微秒的转换速率和0.1%/0.1°的差分增益/差分相位使这些部件非常适合复合和组件视频应用。利用其电压反馈结构，这些放大器可以接受无功反馈网络，允许它们用于模拟滤波应用这些放大器将源90mA和汇65mA。

EL5146和EL5246具有节能禁用功能。将标准TTL低逻辑电平应用于CE（芯片启用）引脚可在10ns内将电源电流降低至2.6微安。开启时间为500ns，允许在为多路复用应用程序创造条件之前进行真正的中断。允许CE引脚浮动或应用高逻辑电平将启用放大器。

对于电路板空间至关重要的应用，单芯片采用5针SOT-23封装，双芯片采用8针和10针MSOP封装，四芯片采用16针QSOP封装。单芯、双芯和四芯也可用于SO和PDIP封装中的工业标准插脚。所有部件在-40°C至+85°C的工业温度范围内工作。

Pinouts

典型性能曲线

操作和应用信息说明

产品描述

EL5144系列是一系列宽频带、单电源、低功耗、轨对轨输出、电压反馈运算放大器。该系列包括单、双和四种配置。单体和双体都有一个电源下降管脚，通常将功率降低到2.6微安。所有放大器的内部补偿闭环反馈增益为+1或更大。更大的增益是可以接受的，但是根据我们熟悉的GainBandwidth产品，带宽会降低。

EL5144系列采用电压跟随模式连接，驱动高阻抗负载，带宽为-3dB，100MHz。驱动150Ω负载时，它们具有60兆赫的-3分贝带宽，同时保持200伏/微秒的转换速率。输入共模电压范围包括接地，而输出端可以在钢轨之间摆动。

电源旁路和印刷电路板布局

与任何高频设备一样，良好的印刷电路板布局是获得最佳性能的必要条件。强烈建议进行地平面施工。引线长度应尽可能短。为了降低正常单电源运行时的振荡风险，必须完全绕过电源引脚，在接地引脚连接到接地平面的情况下，一个4.7μF钽电容器与一个0.1μF陶瓷电容器（从V到GND）并联就足够了。如果要使用分体式电源，则应将相同的电容器组合放置在每个接地电源插脚处。在这种情况下，接地引脚成为负电源轨。

为了获得良好的交流性能，寄生电容应保持在最小值。应避免使用线绕电阻器，因为它们具有额外的串联电感。如有可能，应避免使用插座，特别是SO包的插座。插座增加寄生电感和电容，可能导致性能受损。

输入、输出和电源电压范围

EL5144系列被设计为在5伏的单电源电压下工作。只要其总范围为5伏，就可以使用分体式电源。

放大器有一个输入共模电压范围，包括负电源（GND引脚），并延伸到正电源（VS引脚）的1.5V范围内。它们是在这个范围内指定的。

EL5144系列放大器的输出可以实现钢轨对钢轨的摆动。随着负载电阻值降低，靠近每条轨道的驾驶能力降低。然而，即使有一个有效的150Ω负载电阻连接到供电轨之间的中间电压，输出也会摆动到任何一条轨道的150毫伏以内。

图1显示了EL5144系列放大器在射频=1kΩ、AV=+2和RL=1MΩ的情况下的输出。图2为RL=150Ω。

反馈电阻R的选择F型

这些放大器针对需要+1增益的应用进行了优化。因此，不需要反馈电阻。然而，对于大于+1的增益，反馈电阻与输入电容形成极。当磁极变大时，相位裕度减小。这会在时域引起振铃，在频域引起峰值。因此，R有一些最大值，不应超过该值以获得最佳性能。如果必须使用较大的R值，则与R并行的小皮卡法拉范围内的小电容器有助于减少这种振铃和峰值，但代价是降低带宽。

就放大器的输出级而言，对于+1以外的增益，R+R与R并行出现。当这个组合变小时，带宽就会下降。因此，R也有一个最小值，为了获得最佳性能，不应超过该值。

对于A=+1，R=0Ω为最佳值。对于A=-1或+2（噪声增益为2），当R在300Ω和1kΩ之间时获得最佳响应。对于A=-4或+5（噪声增益为5），保持RF在300Ω和15kΩ之间。

视频性能

为了获得良好的视频信号完整性，放大器需要保持相同的输出阻抗和相同的频率响应，因为直流电平在输出端发生变化。当驱动一个150欧姆，因为输出电流随直流电平的变化。查看不同供电和负载条件下的微分增益和微分相位曲线将有助于获得最佳性能。提供了AV=+1和+2的曲线，RL=150Ω和10kΩ均与地面和2.5V相连。与所有视频放大器一样，存在最佳差分增益/差分相位的共模最佳点。例如，当AV=+2和RL=150Ω绑定到2.5V，并且输出共模电压保持在0.8V和3.2V之间时，dG/dP是非常低的0.1%/0.1°。此条件对应于驱动交流耦合、双端接75Ω同轴电缆。当AV=+1，RL=150Ω接地，视频电平保持在0.85V和2.95V之间时，这些放大器提供0.05%/0.20°的dG/dP性能。这种情况代表使用EL5144系列放大器作为缓冲器驱动直流耦合、双端接、75Ω同轴电缆。驱动高阻抗负载（如计算机视频卡上的信号）可提供与驱动电缆类似或更好的dG/dP性能。

驱动电缆和电容负载

EL5144系列放大器可以驱动50pF负载，峰值为4dB的150Ω，峰值为7dB的100pF。如果在这些应用中需要较少的峰值，可以将一个小的串联电阻（通常在5Ω和50Ω之间）与输出串联，以消除大多数峰值。然而，这显然会稍微降低增益。如果您的增益大于1，则可以选择增益电阻器（R）来补偿该额外电阻器在输出端可能产生的任何增益损失。另一种降低峰值的方法是在输出端增加一个缓冲电路。缓冲电路是一个串联电阻，电容器150Ω和100pF为典型值。缓冲电路的优点是它不产生直流负载电流。

当用作电缆驱动器时，建议使用双端接以实现无反射性能。对于这些应用，后端串联电阻器将从电缆上分离EL5144系列放大器，并允许广泛的电容驱动。然而，其他应用可能有高电容性负载，没有后端电阻。同样，输出端的小串联电阻可以降低峰值。

禁用/关机

EL5146和EL5246放大器可以被禁用，使其输出处于高阻抗状态。关机时间仅为10ns，开机时间约为500ns。禁用时，放大器的电源电流通常降低到2.6微安，从而有效地消除功耗。放大器的功率下降可以由标准TTL或CMOS信号电平控制在CE引脚。应用的逻辑信号与接地引脚有关。让CE引脚浮动将启用放大器。因此，8针PDIP和SOIC单安培是引脚兼容的标准放大器，没有掉电功能。

短路电流限制

EL5144系列放大器没有内部短路保护电路。如果输出试图驱动高或低，但对轨道之间的一半短路，则90毫安源和65毫安凹陷的短路电流通常会流动。如果输出无限期地短路，功耗很容易增加，从而损坏部件。如果输出电流不超过±50mA，则保持最大可靠性。此限制由内部金属互连限制设置。显然，短路条件不能保持，否则内部金属连接将被破坏。

功耗

由于EL5144系列放大器的高输出驱动能力，在某些负载电流条件下，有可能超过150°C绝对最高结温。因此，计算应用的最高结温对于确定放大器是否需要修改负载条件或封装类型以保持在安全工作区域是很重要的。

包中允许的最大功耗根据以下条件确定：

式中：TJMAX=最高结温

TAMAX=最高环境温度

θJA=包装的热阻

PDMAX=封装中的最大功耗

集成电路实际产生的最大功耗是总静态电源电流乘以总电源电压，再加上集成电路中由于负载而产生的功率，或：

式中：N=包装中的放大器数量

VS=总电源电压

ISMAX=每个放大器的最大供电电流

VOUT=应用的最大输出电压

RL=接地负载电阻

如果我们将这两个PDMAX方程彼此相等，我们可以解RL：

假设TA=+85°C的最坏情况，每个放大器的V=V/2V、V=5.5V和I=8.8mA，下面是所有封装和允许的最小RL的表格。

EL5144系列比较仪的应用

EL5144系列放大器可以用作非常快速的单电源比较器。由于输出饱和问题，大多数用作比较器的运算放大器只允许低速运行。EL5144系列放大器不存在输出饱和问题。图3显示了作为比较器实现的放大器。图4是在比较器输入端呈现方波时传播延迟与过驱动的关系图。

与EL5144系列放大器多路复用

除了正常的断电使用外，EL5146和EL5246系列放大器上的CE管脚还允许多路复用应用。图5显示了一个EL5246，其输出连接在一起，驱动一个75Ω后端视频负载。在放大器A输入端施加一个3V 10MHz正弦波，在放大器B端施加一个2.4V 5MHz方波。图6显示了所施加的选择信号，以及在V下产生的输出波形。在进行多路复用操作之前，观察中断情况。放大器A打开，V通过放大器的输出。然后放大器A在大约10 ns后关闭。输出随RLCL时间常数衰减到地面。500ns后，Amp B打开，VIN2传递到输出端。这种先断后合的操作确保了不止一个放大器不会试图同时驱动总线。注意，输出直接绑定在一起。每个输出端不需要隔离电阻。

自激振荡器应用

图7是配置为自由运行振荡器的EL5144。

对于一阶，R和C根据以下公式确定振荡频率：

对于轨对轨输出振荡，最大振荡频率约为15MHz。如果可以接受减小的输出摆幅，则可以达到25MHz。图8显示了Rosc=510Ω，Cosc=240pF和Fosc=6MHz。