sbos303a −六月 2004 − 修订 july 2004
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噪音 效能
这 opa820 complements 它的 低 调和的 扭曲量 和 低
输入 噪音 条款. 两个都 这 输入-涉及 电压 噪音 和
这 二 输入-涉及 电流 噪音 条款 联合的 至 给 一个
低 输出 噪音 下面 一个 宽 多样性 的 运行 情况.
图示 12 显示 这 运算 放大 噪音 分析 模型 和 所有 这
噪音 条款 包含. 在 这个 模型, 所有 这 噪音 条款 是
带去 至 是 噪音 电压 或者 电流 密度 条款 在 也
nv/
√
Hz
或者 pa/
√
hz.
4kT
R
G
R
G
R
F
R
S
OPA820
I
BI
E
O
I
BN
4kT = 1.6e
−
20J
在 290
K
E
RS
E
NI
√
4kTR
S
√
4kTR
F
图示 12. 运算 放大 噪音 分析 模型
这 总的 输出 spot 噪音 电压 是 计算 作 这 正方形的
root 的 这 squared contributing 条款 至 这 输出 噪音
电压. 这个computation 是 adding 所有 这 contributing 噪音
powers 在这 输出 用 superposition, 然后 带去 这 正方形的
root 至 得到 后面的 至 一个 spot 噪音 电压. 等式 3 显示 这
一般 表格 为 这个 输出 噪音 电压 使用 这 条款
提交 在 图示 12.
E
O
E
2
NI
I
BN
R
S
2
4kTR
S
NG
2
I
BI
R
F
2
4kTR
F
NG
dividing 这个 expression 用 这 噪音 增益 (ng = 1 + r
F
/r
G
)
将给 这 相等的 输入 涉及 spot 噪音 电压 在 这
同相 输入, 作显示 在 等式 4.
E
N
E
2
NI
I
BN
R
S
2
4kTR
S
I
BI
R
F
NG
2
4kTR
F
NG
evaluating 这些 二 equations 为 这 opa820 电路
提交 在图示 1 将 给 一个 总的 输出 spot 噪音 电压
的 6.44nv/
√
Hz
和 一个 相等的 输入 spot 噪音 电压 的
3.22nv/
√
Hz
.
直流 补偿 控制
这 opa820 能 提供 极好的 直流 信号 精度
因为 的 它的 高 打开-循环 增益, 高 一般模式
拒绝, 高 电源-供应 拒绝, 和 低 输入 补偿
电压 和 偏差 电流 补偿 errors. 至 引领 全部 有利因素
的 这个 低 输入 补偿 电压, 细致的 注意 至 输入 偏差
电流 cancellation 是 也 必需的. 这 高-速 输入
平台为 这 运算a820 有 一个 moderately 高 输入 偏差 电流
(9
µ
一个 典型值 在 这 管脚) 但是 和 一个 非常 关闭 相一致 在 这
二 输入 currents—typically 100na 输入 补偿 电流. 这
总的 输出 补偿 电压 将 是 非常 减少 用
相一致这 源 阻抗 looking 输出的 这二 输入.
为 例子, 一个 方法 至增加 偏差 电流 cancellation 至 这
电路 的图示 1 将 是至 insert 一个 175
Ω
序列 电阻 在
这 同相 输入 从 这 50
Ω
terminating 电阻. 当
这 50
Ω
源 电阻 是 直流-结合, 这个 将 增加 这
源 阻抗 为 这 同相 输入 偏差 电流 至
200
Ω
. 自从 这个 是 now equal至 这 阻抗 looking 输出 的
这 反相的 输入 (r
F
|| r
G
), 这 电路 将 cancel 这 增益 为
这 偏差 电流 至 这 输出 leaving 仅有的 这 补偿 电流
时间 这反馈 电阻 作 一个 residual 直流 错误期 在 这
输出. 使用 一个 402
Ω
反馈 电阻, this 输出 error 将
now 是 较少 比
±
0.4
µ
一个
×
402
Ω
=
±
160
µ
v 在 25
°
c.
热的 分析
这 opa820 将 不 需要 heatsinking 或者 airflow 在 大多数
产品. 最大 desired 接合面 温度 将
设置 这 最大 允许 内部的 电源 消耗 作
描述 在下. 在 非 情况 应当 这 最大 接合面
温度 是 允许 至 超过 +150
°
c.
运行 接合面 温度 (t
J
) 是 给 用
T
一个
+P
D
×
JA
. 这 总的 内部的 电源 消耗 (p
D
) 是 这
总 的 安静的 电源 (p
DQ
) 和 额外的 电源
dissipated 在 这 输出 平台 (p
DL
) 至 deliver 加载 电源.
安静的 电源 是 simply 这 指定 非-加载 供应
电流时间 这 总的 供应 电压 横过 这 部分. p
DL
将
取决于 在 这 必需的 输出信号 和 加载但是 将, 为
一个 grounded resistive 加载, 是 在 一个 最大 当 这 输出
是 fixed 在 一个 电压 equal至 1/2 的 也 供应 电压(为
equal 双极 供应). 下面 这个 worst-情况 情况,
P
DL
= v
S
2
/(4
×
R
L
), 在哪里 r
L
包含 反馈 网络
加载.
便条那 它 是 这 电源 在 这 输出 平台 和 不 在 这 加载
那 确定 内部的 电源 消耗.
作 一个 worst-情况 例子, 计算 这 最大 t
J
使用 一个
opa820idbv (sot23-5 包装) 在 这 电路 的 图示 1
运行 在 这 最大 指定 包围的 温度 的
+85
°
c.
P
D
= 10v(6.4ma) + 5
2
/(4
×
(100
Ω
|| 800
Ω
)) = 134mw
最大 t
J
= +85
°
c + (134mw
×
150
°
c/w) = 105
°
C
板 布局
实现 最佳的 效能 和 一个 高-频率
放大器 此类 作 这 opa820 需要 细致的 注意 至
板 布局 parasitics 和 外部 组件 类型.
recommendations 那将 优化 效能 包含:
一个) 降低 parasitic 电容 至 任何 交流 地面 为 所有
的 这 信号 i/o 管脚.
parasitic 电容 在 这 输出
和 反相的 输入 管脚 能 导致 instability: 在 这
同相 输入, 它 能 react和 这 源 阻抗 至
导致 unintentional bandlimiting. 至 减少 unwanted
电容, 一个 window 周围 这 信号 i/o 管脚 应当 是
opened 在 所有 的 这 地面 和 电源 平面 周围 那些
管脚. 否则, 地面 和 电源 平面 应当 是
unbroken elsewhere 在 这 板.
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