Texas Instruments OPA3S328 CMOS運(yùn)算放大器采用小型封裝，具有高精度、低電壓和低輸入偏置電流。該器件設(shè)有集成開關(guān)，優(yōu)化用于靈活的跨阻抗應(yīng)用。OPA3S328具有低輸入偏置電流和低輸入電容，可在低光電流工作 (< 1nA) 時實現(xiàn)高頻跨阻抗增益。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments OPA3S328 CMOS運(yùn)算放大器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI OPA3S328 CMOS運(yùn)算放大器集成了開關(guān)、低失調(diào)和軌到軌輸出性能，可在幾十年內(nèi)實現(xiàn)高精度電流值。借助小型封裝和集成開關(guān)，OPA3S328可訪問可選的跨阻抗增益，有助于減小空間受限應(yīng)用的尺寸。

該器件采用零交叉輸入技術(shù)，因此可靈活實現(xiàn)輸入共模范圍，從而擴(kuò)展整個電源范圍，不會出現(xiàn)偏移。OPA3S328具有啟用禁用功能，可在測試和測量中實現(xiàn)便攜式、手持式應(yīng)用。禁用時，OPA3S328輸出阻抗通常為100GΩ，支持使用多個跨阻抗通道實現(xiàn)有線OR應(yīng)用。

特性

• 精密運(yùn)算放大器，集成開關(guān)，用于跨阻抗應(yīng)用
• 寬帶寬：40MHz
• 低失調(diào)電壓：60μV（最大值）
• 超低失調(diào)漂移：1μV/°C（最大值）
• 低輸入偏置電流：0.2pA
• 軌到軌輸入和輸出
• 零交叉輸入級
• 低電壓噪聲：6.1nV/√Hz（10kHz時）
• 低電流噪聲：0.125pA/√Hz（10kHz時）
• 10pA低漏電流開關(guān)
• 壓擺率：30V/μs
• 靜態(tài)電流：每通道3.8mA
• 關(guān)斷模式下電流：30μA
• 關(guān)斷模式下輸出阻抗：100GΩ
• 單電源電壓范圍：2.2V至5.5V
• 單位增益穩(wěn)定
• 小型封裝：
  • 20引腳、3.5mm x 3.5mm VQFN
  • 2.0mm x 2.0mm DSBGA

框圖

高精度低噪聲CMOS運(yùn)算放大器OPA3S328的技術(shù)解析與應(yīng)用

器件概述

OPA3S328是一款雙通道精密運(yùn)算放大器，集成了可編程開關(guān)矩陣，采用先進(jìn)的CMOS工藝制造，具有以下突出特點：

• ?寬帶寬?：40MHz增益帶寬積，適合高頻信號處理
• ?超低噪聲?：電壓噪聲僅6.1nV/√Hz @10kHz，電流噪聲0.125pA/√Hz @10kHz
• ?精密特性?：最大輸入偏移電壓60μV，漂移低至1μV/°C
• ?集成開關(guān)?：低泄漏(10pA)的1:2或1:3多路復(fù)用開關(guān)
• ?寬供電范圍?：單電源2.2V至5.5V或雙電源±1.1V至±2.75V
• ?低功耗?：每通道靜態(tài)電流僅3.8mA，關(guān)斷模式下30μA

關(guān)鍵特性分析

1. 精密放大性能

OPA3S328采用零交越輸入級技術(shù)，實現(xiàn)了真正的軌到軌輸入特性，輸入范圍可擴(kuò)展至電源軌外100mV。其關(guān)鍵精密參數(shù)包括：

• 輸入偏移電壓：典型值10μV，最大值60μV(25°C)
• 輸入偏置電流：僅0.2pA(典型值)，適合高阻抗傳感器接口
• 開環(huán)增益：132dB(典型值)，保證高線性度
• CMRR/PSRR：均超過120dB，有效抑制共模和電源干擾

2. 集成開關(guān)矩陣

器件內(nèi)置兩組獨(dú)立控制的開關(guān)矩陣(QFN封裝為1:2+1:3，DSBGA封裝為雙1:3)，具有以下特點：

• 超低泄漏：斷開狀態(tài)下僅10pA(典型值)
• 快速切換：導(dǎo)通時間1.3μs，關(guān)斷時間2μs
• 導(dǎo)通電阻：125Ω(典型值，VS=5V)
• 先通后斷機(jī)制：防止放大器在切換時進(jìn)入開環(huán)狀態(tài)

3. 電源管理特性

• 關(guān)斷模式：輸出呈現(xiàn)100GΩ高阻抗，靜態(tài)電流降至30μA
• 寬工作電壓范圍：適應(yīng)電池供電和工業(yè)電源系統(tǒng)
• 電荷泵技術(shù)：內(nèi)部生成高于V+的偏置電壓，實現(xiàn)真正的軌到軌輸入

設(shè)計注意事項

1. ?穩(wěn)定性補(bǔ)償?：
   • 純?nèi)菪载?fù)載不超過100pF(單位增益)
   • 建議在輸出端串聯(lián)10-50Ω電阻(RS)驅(qū)動大容性負(fù)載
   • 跨阻應(yīng)用中按f-3dB=GBW/(2πRFCD)計算帶寬
2. ?布局布線?：
   • 電源引腳就近放置0.1μF陶瓷去耦電容
   • 雙電源系統(tǒng)需在V+與V-間額外放置去耦電容
   • 敏感模擬走線遠(yuǎn)離開關(guān)控制信號
3. ?EMI防護(hù)?：
   • 輸入引腳可串聯(lián)電阻(RS)限制ESD電流(<10mA)
   • 采用保護(hù)環(huán)(Guard Ring)技術(shù)減少PCB漏電流

性能對比與選型建議

與其他同類器件相比，OPA3S328的獨(dú)特優(yōu)勢在于：

• 集成開關(guān)節(jié)省外部多路復(fù)用器
• 零交越輸入實現(xiàn)無失真的軌到軌操作
• 超高阻抗(1TΩ||4pF)輸入適合微弱電流檢測

推薦應(yīng)用于：

• 光通信模塊(TOSA/ROSA)
• 高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
• 便攜式測試儀器
• 工業(yè)傳感器接口