TLV916x系列16V軌到軌運算放大器技術解析與應用指南
Texas Instruments TLV916x/TLX916x-Q1 16V通用運算放大器具有卓越的直流精度和交流性能。這些器件還包括軌至軌輸入/輸出，具有低失調（±210μV，典型值）、低失調漂移（±0.25μV/°C，典型值）和低噪聲（1kHz時為6.8nV/√Hz，10kHz時為4.2nV/√Hz）。TLV916x具有到電源軌的差分和共模輸入電壓范圍、高短路電流 (±73mA) 和高壓擺率 (33V/μs) 等特性，是一款適用于工業(yè)應用的靈活、穩(wěn)健、高性能的運算放大器。Texas Instruments TLV9161是一款單路運算放大器，TLV9162/TLV9162-Q1是一款雙路運算放大器，而TLV9164則是一款四路運算放大器。TLV9162-Q1器件符合汽車應用類AEC-Q100認證。
數據手冊：
特性
- 低失調電壓：±210μV
- 低失調電壓漂移：±0.25μV/°C
- 低噪聲（1kHz時為6.8nV/Hz、4.2nV/√Hz寬帶）
- 高共模抑制：110dB
- 支持多路復用的輸入/比較器輸入
- 該放大器工作時的差分輸入高達電源軌。
- 該放大器可用于開環(huán)或用作比較器
- 低偏置電流：±10pA
- 軌到軌輸入和輸出
- 寬帶寬（11MHz GBW，單位增益穩(wěn)定）
- 高壓擺率 (33V/μs)
- 低靜態(tài)電流：每個放大器2.4mA
- 寬電源范圍（±1.35V至±8V、2.7V至16V）
- 強大的EMIRR性能
功能框圖
TLV916x系列16V軌到軌運算放大器技術解析與應用指南
一、產品概述
TLV916x是德州儀器(TI)推出的16V通用運算放大器系列，包含TLV9161(單通道)、TLV9162(雙通道)和TLV9164(四通道)三種型號。該系列器件憑借優(yōu)異的直流精度和交流性能，成為工業(yè)應用的理想選擇。
?核心優(yōu)勢?：
- ?精密性能?：典型偏移電壓僅±210μV，溫漂低至±0.25μV/°C
- ?高速響應?：11MHz增益帶寬積，33V/μs壓擺率
- ?寬壓工作?：支持±1.35V至±8V(2.7V至16V)電源范圍
- ?全軌特性?：輸入輸出均支持軌到軌操作
- ?多封裝選項?：提供SC70、SOT-23、SOIC、TSSOP等多種封裝
二、關鍵電氣特性
1. 直流特性
- ?輸入偏移電壓?：±210μV(典型值)，±1mV(最大值)
- ?輸入偏置電流?：±10pA(典型值)
- ?開環(huán)增益?：136dB(16V供電時)
- ? 電源抑制比(PSRR) ?：>120dB
2. 交流特性
- ?增益帶寬積?：11MHz(典型值)
- ?壓擺率?：33V/μs
- ?0.1%建立時間?：0.7μs(10V階躍)
- ?輸入電壓噪聲?：6.8nV/√Hz@1kHz
3. 極限參數
- ?工作電壓范圍?：2.7V至16V
- ?共模輸入范圍?：V-至V+
- ?工作溫度?：-40°C至+125°C
三、功能架構解析
1. 輸入級設計
采用獨特的互補N溝道/P溝道并聯架構實現真軌到軌輸入：
- ?P溝道對管?：負責V-至(V+)-2V輸入范圍
- ?N溝道對管?：負責(V+)-1V至V+輸入范圍
- ?過渡區(qū)域?：(V+)-2V至(V+)-1V需注意參數變化
2. 保護機制
3. 關斷功能(僅TLV916xS)
- ?關斷電流?：36μA(典型值)
- ?啟用時間?：5μs
- ?禁用時間?：3μs
- ?高阻輸出?：禁用時輸出呈高阻抗狀態(tài)
四、典型應用電路
1. 低邊電流檢測
?設計要點?：
?性能指標?：
- 測量范圍：0-1A
- 輸出精度：±1%(典型值)
- 帶寬：>100kHz
2. 多路復用器配置
利用關斷功能實現模擬多路復用：
- 多個放大器輸出可并聯
- 通過SHDN引腳選擇通道
- 天然"先斷后通"特性避免沖突
3. 參考電壓緩沖
?優(yōu)勢?：
- 低噪聲(4.2nV/√Hz@10kHz)
- 高驅動能力(±73mA短路電流)
- 容性負載驅動達200pF(加隔離電阻)
五、PCB設計指南
1. 布局原則
2. 熱管理建議
- ?焊盤設計?：WSON封裝需將散熱焊盤連接至V-
- ?銅面積?：根據封裝熱阻(θJA)提供足夠散熱
- ?空氣流動?：高溫應用考慮強制風冷
六、選型對比
| 型號 | 通道數 | 關斷功能 | 封裝選項 | 典型IQ |
|---|---|---|---|---|
| TLV9161 | 1 | 無 | SC70-5, SOT-23-5 | 2.4mA |
| TLV9161S | 1 | 有 | SOT-23-6 | 2.48mA |
| TLV9162 | 2 | 無 | SOIC-8, TSSOP-8, WSON-8 | 2.4mA |
| TLV9162S | 2 | 有 | X2QFN-10 | 2.48mA |
| TLV9164 | 4 | 無 | SOIC-14, TSSOP-14 | 2.4mA |
七、應用領域
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工商網監(jiān)
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