ICL7650S 2兆赫,超级斩波器稳定 运算放大器

元器件信息   2022-11-21 10:05   767   0  

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ICL7650S超级斩波稳定放大器提供极低的输入偏置电压,非常稳定关于时间和温度。是直接的替代工业标准ICL7650产品提高输入偏置电压,降低输入偏置电压温度系数,减小的输入偏置电流,以及更宽的共模电压范围。所有的改进都是电气特性中以粗体斜体突出显示章节。关键参数保证超过整个商业温度范围。Intersil独特的CMOS斩波稳定放大器电路是用户透明的,实际上消除了传统的斩波放大器互调效应问题,超范围锁定。斩波放大器通过比较零位中的逆变和非逆变输入电压放大器,被交替的时钟相位置零。两个外部电容器需要将校正电位存储在两个放大器零位输入;这是唯一的外部输入必要的部件。时钟振荡器和所有其他控制电路完全独立。然而,14导购版本包括一种使用外部时钟的装置,如果需要的话特殊应用。此外,ICL7650S在内部补偿单位增益操作。

特征

保证所有温度下的最大输入偏移电压范围

输入偏移的低长期和温度漂移电压

保证最大输入偏置电流。10帕

非常宽的共模电压范围。+3.5伏至-5伏

减少供电电流。2毫安

保证最小输出源/汇电流

极高的增益。150分贝

极高的CMRR和PSRR。140分贝

高回转率。2.5伏/微秒

宽带。2兆赫

单位增益补偿

夹紧电路以避免过载恢复问题和允许比较器使用

输入和输出极低的斩波峰值

改进,直接取代行业标准ICL7650和其他第二源部件

绝对最大额定值热信息

电源电压(V+至V-)。18伏

输入电压。(V++0.3)到(V--0.3)

振荡器控制引脚上的电压。V+至V 输出短路持续时间。不确定

任何引脚的电流。10毫安

操作时(注1)。100微安

操作条件

温度范围

ICL7650SC。0oC至70oC

热阻(典型,注2)θJA(oC/W)θJC(oC/W)

8导联PDIP包。120牛顿/年

14导PDIP包。80牛羊

8铅SOIC封装。160牛羊

金属罐包装。160 75个

最高连接温度(密封包装)。175摄氏度

最高结温(塑料包装)。150摄氏度

最高储存温度范围。-55摄氏度至150摄氏度

最高铅温(焊接10s)。300摄氏度(SOIC-仅限铅头)

注意:超过“绝对最大额定值”中列出的应力可能会对设备造成永久性损坏。这是一个压力等级和操作在本规范操作章节中所述的上述条件或任何其他条件下的装置并不隐含。

笔记:

1.建议将输入电流限制在100微安,以避免闭锁问题。通常1毫安是安全的,但这并不能保证。

2.θJA是用安装在评价PC板上的元件在自由空气中测量的。

电气规范V电源=±5V。见测试电路,除非另有规定

电气规范V电源=±5V。见测试电路,除非另有规定(续)

笔记:

3.这些参数是由设计和特性保证的,但不是在极端温度下进行测试,因为热电偶效应阻止在自动测试设备中精确测量这些电压。

4.输出夹未连接。输出摆幅与钳位电流特性见典型特性曲线。

5.详见输出钳位。

6.与工业标准ICL7650相比的所有重大改进均以粗体斜体突出显示。

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详细说明

放大器:功能图显示了ICL7650S。有两个放大器,主放大器和调零放大器。两者都具有偏移量为空的功能。主要放大器从输入端一直连接到输出端,而调零放大器,在斩波的控制下振荡器和时钟电路,交替地使自身和主电路为零放大器。零位连接,即MOSFET栅极,固有的高阻抗,和两个外部电容器提供所需的零位电位和必要的空循环时间常数。无效安排在全共模和电源范围内工作,也与输出电平无关,因此异常高的共模抑制比、PSRR和AVOL。仔细平衡输入开关和固有的输入电路的平衡,使斩波器频率最小化输入端的电荷注入和馈电正向注入补偿电容器是造成这种电路输出峰值的主要原因。互调以前的斩波稳定放大器斩波器频率和输入信号。这些产生的原因是放大器在输入端需要一个小的交流信号。这是归零电路将其视为错误信号,即切碎并反馈,从而注入和差频率和对增益和相位的干扰在斩波频率附近的频率特性。这些影响在ICL7650S中大大减少了为零位电路提供动态电流,与补偿电容电流相对应由于有限的交流增益。因为这是导致ICL7650S,互调和增益/相位干扰都保持很低的值,通常可以忽略。

电容器连接

零位/存储电容器应连接到CEXTA和CEXTB引脚,与克雷特恩·平。这种连接应该直接由单独的导线或PC轨迹以避免注入负载电流红外线进入电容电路。外面的金属箔,如果可用,应连接到CRETN。输出钳位输出夹紧销允许减少过载斩波稳定放大器固有的恢复时间。当连接到反向输入引脚或求和结时该点与输出引脚之间的电流路径发生就在设备输出饱和之前。因此无法控制避免了输入差异,以及由此产生的校正存储电容器上的电荷积聚。这个输出摆幅略有减小。时钟ICL7650S有一个内部振荡器,提供一个斩波频率200Hz,可在14上的时钟输出引脚处获得别针装置。还规定使用这些部件中的外部时钟。INT/EXT引脚有一个内部上拉,正常操作时可以保持打开状态,但要使用一个外部时钟该引脚必须连接到V-以禁用内部时钟。外部时钟信号可应用于外部时钟插针。内部除以2提供所需的50%输入切换占空比。因为电容器只有当外部时钟输入高时才收费,50%-80%建议采用正占空比,特别是对于较高的频率。外部时钟可以在V+和V-之间摆动。逻辑阈值将在低于V+2.5V左右。也请注意大约400赫兹,占空比为70%的信号显示在INT/EXT高或打开的EXT时钟输入引脚上。这是被送入分频器之前的内部时钟信号。在频闪信号可用的应用中避免电容器不平衡的替代方法可以使用过载。如果选通信号连接到EXT在过载期间,将其关小信号施加在放大器上,电容器都不会充电。因为电容器管脚处的泄漏很低在室温下,典型的放大器漂移小于10微伏/秒,相对较长的测量可以用偏移量变化不大。

组件选择

所需的两个电容器CEXTA和CEXTB最佳值取决于时钟或斩波频率。对于预设的内部时钟,正确的值是0.1μF,并保持斩波频率和零点时间常数如果外部使用时钟。高品质的薄膜电容器,如最好是聚酯薄膜,尽管是陶瓷或其他较低等级的电容器可能被证明在许多应用中是合适的。为了启动时最快的沉降,低介电吸收应使用电容器(如聚丙烯)。与陶瓷电容器,可能需要几秒钟沉降至1微伏。静电防护所有的设备引脚都通过使用输入二极管进行静态保护。但是,应避免强静电场和放电,因为它们会导致二极管结特性降低,可能导致输入漏电流增加。

避免闭锁

结隔离CMOS电路固有地包括寄生具有类似于可控硅。在某些情况下,这个交叉点可能是触发进入低阻抗状态,导致供电电流。为了避免这种情况,电压不得大于超出供电轨0.3V的电压应适用于任何销钉。在一般来说,放大器电源必须在同时或在应用任何输入信号之前。如果这是不可能,驱动电路必须将输入电流限制在在1毫安下避免闭锁,即使在故障情况下也是如此。输出级/负载驱动输出电路是高阻抗类型(大约18kΩ),因此当负载小于该值时斩波放大器在某些方面表现得像开环增益为与负载电阻成比例。例如,开环负载为1kΩ时,增益将比负载为10kΩ时低17dB装载。如果放大器严格用于直流,则较低的增益为没有什么影响,因为直流增益通常更大即使在1kΩ负载下也大于120dB。然而,对于宽带应用时,将获得最佳的频率响应负载电阻为10kΩ或更高。这将导致平滑的6dB/倍频程响应,从0.1Hz到2MHz过渡区小于10度的相移主放大器取代了零放大器。

热电效应

超高精度直流放大器的极限是热电偶中的热电效应异种金属、合金、硅等的连接,除非结处于相同的温度,热电电压通常约为0.1微伏/摄氏度,但对于某些将生成材质。为了实现斩波放大器可以提供的低偏移电压必须采取特殊预防措施以避免温度升高梯度。所有部件都应封闭以排除空气运动,尤指由能量耗散引起的运动系统中的元素。热电效率低应尽可能使用连接和电源电压和功耗应保持在最低限度。最好是高阻抗负载,且分离良好从周围散热元件是可取的。组装印刷电路时必须格外小心充分利用低输入电流的电路板ICL7650S。必须使用TCE或酒精,用压缩空气吹干。清洗后,木板应涂上环氧树脂或硅橡胶防止污染。

即使使用经过适当清洁和涂层的木板,也会发生泄漏电流可能会引起故障,特别是因为输入引脚与处于供电电位的管脚相邻。这个使用防护装置可以显著减少泄漏降低输入端和相邻端之间的电压差金属跑道。8针至99封装的输入保护是用一个10针的圆来完成这种装置的形成使得与输入端相邻的孔插入板时为空。卫兵,它是一个围绕输入端的导电环,连接到几乎相同的低阻抗点电压作为输入。高压泄漏电流然后,销被防护罩吸收。

引脚兼容性

8针装置的基本引脚对应于可能,与工业标准的8针设备相比LM741、LM101等。零位存储外部电容器为连接到插脚1和8,通常用于偏移零位或补偿电容器,或干脆不接。在OP-05和OP-07装置的情况,更换偏移零位,连接在引脚1和8和V+之间,由两个电容器从这些引脚到引脚5,将提供容易兼容性。至于LM108,更换两个引脚1和8之间的补偿电容器电容器到引脚5是所有必要的。相同的操作时,如果拆下与针脚5的任何连接,将适用于LM101、μA748和类似零件。14针设备插脚与LM108设备,由于为保护输入和所有其他引脚之间。从这以后设备不使用任何额外的管脚,并且没有抵消无效的规定,但需要补偿电容器,需要在布局上做一些改变来转换到ICL7650。

典型应用

显然,ICL7650的应用将反映出其他运算放大器。任何电路的性能可以通过减少输入偏移量来显著改善电压和偏置电流,ICL7650S是逻辑选择。显示了基本的非逆变和逆变放大器电路在图2和图3中。两个电路都可以使用输出钳位提高电路的过载恢复性能。这个仅限用ICL7650S是电源电压(±8V最大值)和输出驱动能力(10kΩ负载,用于全回转)。甚至这些使用简单的升压电路可以克服这些限制,如图4所示,启用要组合的LM741(或任何其他标准装置)具有ICL7650S的输入能力复合器件,使环路增益稳定,当反馈加了网络,

图5显示了在零偏移比较器。在使用在这种应用中避免了斩波稳定放大器,因为钳位电路迫使反向输入跟随输入信号。阈值输入必须允许输出钳位电流≈VlN/R,不干扰系统。14针双列直插式封装的引脚配置为为了便于保护,因为不使用输入(这与标准741和101A引脚配置,但对应于LM108)。

对数放大器的动态范围限制在电压输入模式由其输入偏置电压决定。这个内置温度补偿和方便功能的ICL8048可以扩展到电压输入动态使用ICL7650S抵消ICL8048的零,范围接近60年,如图6所示。同样的概念也可用于HA2500或HA2600系列运算放大器,用于添加极低的偏置电压具有很高的转换速率和带宽。注意这些电路也有其直流增益、共模抑制比和增强的PSRR。


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