思瑞浦解讀高PSRR、高壓運(yùn)算放大器TPA267x典型應(yīng)用與產(chǎn)品特點(diǎn)

聚焦高性能模擬芯片和嵌入式處理器的半導(dǎo)體供應(yīng)商思瑞浦3PEAK（股票代碼：688536）正式發(fā)布高PSRR、高帶寬、高壓運(yùn)算放大器TPA267x系列。

TPA267x系列產(chǎn)品帶寬10MHz，壓擺率達(dá)到15V/μs，產(chǎn)品在100KHz電源干擾下抑制比達(dá)到了80dB，降低了客戶在電源上的設(shè)計(jì)成本，廣泛適用于工業(yè)自動(dòng)化、光伏儲(chǔ)能、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和音頻設(shè)備等領(lǐng)域。

TPA267x 產(chǎn)品特性

 

供電電壓：4V~36V

靜態(tài)電流：1.65mA

失調(diào)電壓：±3mV 

失調(diào)電壓溫漂：2μV/℃

高帶寬：10MHz

高壓擺率：15V/μs

高PSRR+: 80dB@100kHz

工作溫度范圍: ?40°C to 125°C

TPA267x 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

 

TPA267x在全電壓供電范圍內(nèi)，具備優(yōu)異的電源抑制比（PSRR+）特性，確保了性能表現(xiàn)的一致性與穩(wěn)定性，非常適用于各種工業(yè)供電環(huán)境下的應(yīng)用。此外，TPA267x的失調(diào)電壓溫漂僅為2μV/℃，保證了在全溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的信號(hào)采樣。其典型應(yīng)用電路下圖所示。

TPA267x典型應(yīng)用圖 

在上述應(yīng)用電路中，放大器的關(guān)鍵特性對(duì)整個(gè)信號(hào)采集系統(tǒng)至關(guān)重要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

  全供電電壓范圍下的高PSRR

電源抑制比(PSRR+)是影響放大器輸出精度的關(guān)鍵指標(biāo)。它定義為電源電壓變化（ΔVs）引起放大器失調(diào)電壓變化（ΔVos）的比值，通常以dB為單位。失調(diào)電壓的變化會(huì)被放大器電路的噪聲增益放大，從而影響輸出精度。PSRR的定義如下：

在大部分應(yīng)用場(chǎng)景中，電源上常疊加高頻噪聲，這些噪聲通過(guò)電源路徑耦合到放大器的供電引腳。放大器的高頻PSRR能力可以有效抑制這些噪聲對(duì)輸出信號(hào)精度的影響。如下圖所示，TPA267x展現(xiàn)出卓越的高PSRR+性能，在100kHz頻率下，PSRR+超過(guò)80dB，即100μV/V。這種高性能的PSRR+特性讓TPA267x在高頻噪聲環(huán)境下保持信號(hào)的高精度。

 TPA267x PSRR+與頻率

當(dāng)電源上耦合100kHz頻率，峰峰值為100mVpp高頻噪聲時(shí)，電源噪聲引起的輸入失調(diào)電壓的變化為10uVpp：

若噪聲增益Gnoise=10時(shí)：

TPA267x系列在所有電源電壓范圍內(nèi)，無(wú)論是在低電壓還是高電壓供電條件下，PSRR+性能均能保持高度一致，不會(huì)隨電源變化而波動(dòng)，滿足客戶對(duì)不同電源條件的適配需求。

靜態(tài)功耗電流明顯降低

TPA267x對(duì)靜態(tài)電流做了進(jìn)一步優(yōu)化，在25℃工作條件下，單通道的靜態(tài)電流為1.65mA（典型值）。在全溫度范圍內(nèi)，靜態(tài)電流最大值不超過(guò)2.5mA。與上一代的高壓高帶寬運(yùn)算放大器相比，TPA267x在靜態(tài)電流上分別實(shí)現(xiàn)了45%和37.5%的降低。在相同的環(huán)境溫度下，芯片發(fā)熱明顯降低，擁有更寬工作溫度范圍，從而提供出色的能耗表現(xiàn)。如下圖所示，在-40℃~125℃的工作溫度范圍內(nèi)，靜態(tài)電流波動(dòng)極小，因此在外部溫度變化較大的應(yīng)用環(huán)境中，TPA267x也能保持穩(wěn)定的靜態(tài)電流。 

TPA2672 電源電流與溫度

  低失調(diào)電壓溫漂保證全溫度范圍內(nèi)采樣精度

TPA267x系列不僅具有低輸入失調(diào)電壓，最大僅為±3mV（Ta=25℃），且輸入失調(diào)電壓溫漂僅為2μV/℃（典型值）。該特性對(duì)于輸入失調(diào)電壓敏感型應(yīng)用至關(guān)重要，例如需要高閉環(huán)增益的電流檢測(cè)應(yīng)用。低失調(diào)電壓溫漂讓輸入失調(diào)電壓在全溫度范圍內(nèi)的變化極小，這不僅確保了檢測(cè)電路在全溫范圍內(nèi)都能維持高精度，還能顯著降低客戶采樣校準(zhǔn)成本。如下圖所示，TPA267x因其出色的失調(diào)電壓溫漂性能，它的輸入失調(diào)電壓對(duì)溫度變化影響非常小，成為敏感型應(yīng)用的理想選擇。

TPA267x 輸入失調(diào)電壓與溫度

在上下電過(guò)程中輸出信號(hào)無(wú)毛刺

一些放大器在上電或者下電過(guò)程中，當(dāng)電源電壓低于最小工作電壓時(shí)，由于內(nèi)部電路節(jié)點(diǎn)可能處于不穩(wěn)定狀態(tài)，放大器的輸出信號(hào)可能會(huì)產(chǎn)生短脈沖，這些短脈沖的幅值和寬度通常與電源的上下電速度及其幅度有關(guān)。如果后級(jí)系統(tǒng)對(duì)此類短脈沖敏感，可能會(huì)引起誤動(dòng)作，例如在過(guò)流保護(hù)或過(guò)壓保護(hù)的應(yīng)用中，上電時(shí)的短脈沖可能導(dǎo)致誤觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，從而給用戶增加額外的成本。為解決這一問(wèn)題，TPA267x系列進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，如下圖所示，在上電和下電過(guò)程中確保輸出信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生誤脈沖。

TPA267x 上電和下電

TPA267x現(xiàn)已量產(chǎn)，可提供樣品和評(píng)估板服務(wù)

網(wǎng)址：www.baitaishengshi.com