LMC6032 CMOS双运算放大器

元器件信息 2022-11-21 09:49 431 0

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一般说明

LMC6032是一个CMOS双运算放大器可从单电源或双电源运行。它的性能特性包括输入共模范围接地、低输入偏置电流和高电压进入真实负载，例如2 kΩ和600Ω。这个芯片是用国家先进的双聚体制造的硅栅CMOS工艺。参见LMC6034数据表了解CMOS四元运算具有相同功能的放大器。为了更高的性能特性参考LMC662。

特征

指定用于2 kΩ和600Ω负载

高压增益：126分贝

低偏移电压漂移：2.3微伏/摄氏度

超低输入偏置电流：40fa

输入共模范围包括从+5V到+15V电源的V8722;n工作范围

ISS=400微安/放大器；独立于V+n低失真：10 kHz时为0.01%

转换速率：1.1v/微秒

比TLC272提高了性能

应用

高阻抗缓冲器或前置放大器

电流电压转换器

长期积分器

采样保持电路

医疗器械

绝对最大额定值（注1）

如果需要军用/航空航天设备，

请联系国家半导体销售办公室/

经销商的可用性和规格。

差分输入电压±电源电压

电源电压（V+–V负极）16伏

输出对V+短路（注10）

输出对V-短路（注2）铅温

（焊接，10秒）260摄氏度

储存温度范围为-65℃～+150℃

结温150 303C

ESD公差（注4）1000V

功耗（注3）

输出/输入引脚电压（V+) + 0.3伏,（伏-） − 0.3伏

输出引脚电流±18毫安

输入引脚电流±5毫安

电源引脚35毫安的电流

工作额定值（注1）

温度范围−40 303C≤TJ≤+85 303C

电源电压范围4.75伏到15.5伏

功耗（注11）

热阻（θJA），（注12）

8针蘸101°C/W

8针SO 165°C/W

直流电特性

除非另有规定，否则保证TJ=25摄氏度的所有限值。黑体限值适用于极端温度。V+=5伏，V-=接地=0V，VCM=1.5伏，凭证=2.5伏和RL>1M，除非另有规定。

交流电气特性

除非另有规定，否则保证TJ=25摄氏度的所有限值。黑体限值适用于极端温度。V+=5伏，V-=接地=0V，VCM=1.5V，VOUT=2.5V，RL>1M，除非另有规定。

注1：绝对最大额定值表示部件可能损坏的极限。工作额定值表示设备处于状态时，设备趋于正常工作，但不保证特定的性能限制。有关保证的规格和试验条件，请参阅电气特性。这个保证规范仅适用于列出的试验条件。

注2：适用于单电源和分电源操作。环境温度升高和/或多个运算放大器短路时的连续短路操作可能导致超过最大允许结温150℃。长期输出电流超过±30毫安可能对可靠性产生不利影响。

注3：最大功耗是TJ（max）、θJA和TA的函数。任何环境温度下的最大允许功耗为PD=（TJ（max）–TA）/θJA。

注4：人体模型，100 pF通过1.5 kΩ电阻放电。

注5：典型值代表最可能的参数范数。

注6：所有限值均保证在室温（标准型面）或极端工作温度（粗体型面）下。

注7:V+=15V，VCM=7.5V，RL接7.5V，源极试验7.5V≤VO≤11.5V，下沉试验2.5V≤VO≤7.5V。

注8:V+=15V。作为电压跟随器连接，具有10V步进输入。指定的数字是正和负转换速率中较慢的一个。

注9：参考输入。V+=15V和RL=10KΩ连接到V+/2。每个放大器以1khz的频率依次激励，产生VO=13vpp。

注10：当V+大于13V或可靠性可能受到不利影响时，不要将输出连接到V+。

注11：对于在高温下运行的设备，必须根据PD=（TJ−TA）/θJA的热阻θJA进行降额。

注12：所有数字适用于直接焊接到PC板上的封装。

典型性能特征7.5伏TA=25-C，除非另有规定

程序提示

放大器拓扑

为LMC6032选择的拓扑结构如图1所示非常规（与通用运算放大器相比）不采用传统的单位增益缓冲输出级；相反，输出直接取自积分器的输出，以允许更大的输出摆幅。因为缓冲器在保持高运算放大器增益和稳定性，必须能承受不管是铁路，这些任务现在都由集成商负责。由于这些要求，积分器是一个复合物与嵌入增益阶段的事件，该阶段是双馈的（通过Cf和Cff）通过专用的单位增益补偿。此外，积分器的输出部分是推拉式配置，用于输送重物。当吸收电流整个放大器路径由三个获得一级前馈的阶段，而寻源路径包含四个增益阶段和两个fed向前地。

传统双极运算放大器，即使负载为600Ω。这个下沉时的增益高于大多数CMOS运算放大器到附加增益阶段；但是，在重载下（600Ω）增益将减小，如电气图所示特点。补偿输入电容LMC6032运算放大器的高输入电阻允许使用大反馈和源电阻值由于加载而失去增益精度。然而，电路将当这些大值使用电阻器。每个放大器在每个输入端之间都有一些电容以及交流接地和输入端之间的差动电容。当放大器是电阻式的，这个输入电容（以及由于电路板痕迹产生的附加电容插座等）和反馈电阻在反馈路径。在下面的通用运算放大器中电路，图2，这个极点的频率是

式中，CS是反向输入的总电容，包括放大器输入电容和来自IC插座（如果使用）的任何杂散电容，电路板轨迹，等等，RPis是RF和RIN的并行组合。这个公式以及下面推导的所有公式适用于垂直和非反向运算放大器配置。当反馈电阻小于几个kΩ时反馈极的频率会很高，因为CSis一般小于10 pF。如果反馈的频率极点远高于“理想”闭环带宽（无CS时的标称闭环带宽），极点对稳定性的影响可以忽略不计，因为它会增加只有少量的相移。但是，如果反馈极小于约6至10倍于“理想”–3分贝频率，一个反馈电容器，CF，应连接在运算放大器的输出和反向输入之间。这种情况也可以在放大器的低频噪声增益：为了保持稳定性，如果

是放大器的低频噪声增益，GBW是放大器的增益带宽积。放大器低频噪声增益用公式表示

无论放大器是在反转模式还是非反转模式下使用。注意，反馈电容器当噪声增益较低和/或反馈电阻很大。如果满足上述条件（表示反馈电容器可能需要），并且噪声增益足够大即：

建议使用以下反馈电容值：

注意，这些电容值通常是显著的比年长者给出的更小，更保守的公式：

CS由放大器的输入电容加上任何杂散电容组成从电路板和插座。CF补偿由CS和反馈电阻。

图2。通用运算放大器电路使用较小的电容器将提供更高的频带宽度，且不会降低瞬态响应。可能是在上述任何情况下都需要使用较大的反馈电容器，允许意外的杂散电容，或允许回路中的额外相移，或过大的电容负载，或降低噪声或频带宽度，或仅仅因为特定电路实现需要更多的反馈电容才能充分稳定。例如，印刷电路板的杂散电容可能大于或小于电路板的杂散电容，因此CF的实际最佳值可能与用实验板估计。在大多数情况下应在实际电路上检查CF，从计算值。容性负载容限像许多其他运算放大器一样，LMC6032可能在以下情况下振荡它的负载是电容性的。振荡阈值随负载和电路增益而变化。配置对振荡最敏感的是单位增益跟随器。见典型性能特征。

负载电容与运放的输出电阻相互作用，产生一个额外的极。如果这个极频率是足够低，它会降低运放的相位裕度，所以放大器在低增益下不再稳定。如图所示在图3中，在与运放输出和电容器（5 pF至10）串联pF）从反向输入到输出引脚，返回相位在不干扰低频电路工作。因此，可以容忍较大的ca 电容值，而无需振荡。请注意，总的来说当负载电容接近振荡阈值。

电容负载驱动能力通过使用拉向上电阻至V+（图4）。通常，500微安或更高的上拉电阻将显著提高电容性负载响应。上拉电阻的值必须根据放大器相对于所需输出摆幅的电流吸收能力来确定。开环增益上拉电阻也会影响放大器的（见电气特性）。

印刷电路板布局

用于高阻抗工作一般认为，任何必须运行的电路泄漏电流小于1000pa时PC板的布局。当一个人想占便宜时LMC6032的超低偏置电流，通常较小

应用程序提示（续）

在0.04pa以上，必须有一个良好的布局。可调的是，获得低泄漏的技术相当很简单。首先，用户不得忽视PC板，即使有时看起来可以接受很低的温度，因为在高湿度或灰尘的条件下或污染，表面会有明显的渗漏。为了最大限度地减少表面泄漏的影响，布置一个环完全包围LMC6032输入和电容器、二极管、导体、电阻器、继电器的端子连接到运放输入端的端子等。见图5。为了产生显著效果，应放置护环在PC板的顶部和底部。这张PC箔然后必须连接到相同的电压电压作为放大器输入，因为没有泄漏电流可以在同一电位的两点之间流动。例如，如果PC板的焊盘电阻为1012Ω（通常认为是非常大的电阻），则在以下情况下可能会泄漏5帕记录道是一条5V总线，靠近输入板。这个会导致LMC6032的性能下降100倍实际表现。但是，如果保护环被固定在5毫伏的输入，即使是1011欧姆的电阻也会只引起0.05pa的泄漏电流，或者可能是很小的（2:1）放大器性能下降。见图6a，图6b，图6c，用于防护装置的典型连接标准运放配置用环。如果两个输入都是在高阻抗下，保护装置可以连接到接地并提供一些保护；见图6d。

设计师应该意识到当它不合适的时候为了几个电路而布置一块PC板是另一种比护圈更好的技术在PC板上：不要将放大器的输入引脚插入板，但弯曲它在空气中，只使用空气作为内绝缘。空气是极好的绝缘体。在这种情况下你可以必须放弃PC板结构的一些优点，但这些优点有时非常值得在空气布线中使用点对点向上的作用力。见图7。