高精度運(yùn)算放大器MAX4236/MAX4237：設(shè)計(jì)中的得力助手

在電子工程師的設(shè)計(jì)工作中，運(yùn)算放大器是極為常用的關(guān)鍵元件。而MAX4236/MAX4237這兩款運(yùn)算放大器，憑借其出色的性能，成為了很多高精度電路設(shè)計(jì)的首選。下面就來詳細(xì)了解一下這兩款運(yùn)算放大器。

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一、總體概述

MAX4236/MAX4237是高精度運(yùn)算放大器，無需斬波技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)超低失調(diào)電壓和失調(diào)電壓溫度系數(shù)。典型的大信號開環(huán)電壓增益達(dá)到120dB，輸入偏置電流超低，僅1pA。

MAX4236為單位增益穩(wěn)定，增益帶寬積1.7MHz；MAX4237在閉環(huán)增益大于5V/V時(shí)穩(wěn)定，增益帶寬積7.5MHz。二者均有 shutdown功能，關(guān)閉時(shí)靜態(tài)電流降至小于0.1μA，輸出呈高阻態(tài)。輸入共模范圍可延伸至負(fù)電源范圍以下，輸出擺幅為Rail - to - Rail?，非常適合+3V或+5V單電源應(yīng)用。它們工作于 -40°C至+85°C擴(kuò)展溫度范圍，封裝有小巧的SOT23、μMAX和SO。A等級的μMAX和SO封裝在+25°C時(shí)失調(diào)電壓最大20μV，溫漂小于2μV/°C，精度更高。

二、性能特點(diǎn)

1. 高精度與低失調(diào)：Grade A在+25°C時(shí)最大失調(diào)電壓20μV，Grade B在+25°C（6引腳SOT23）為50μV；Grade A失調(diào)電壓溫漂最大2μV/°C，Grade B（6引腳SOT23）為4.5μV/°C，6引腳SOT23為5.5μV/°C。超低的失調(diào)電壓和溫漂為高精度電路設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，在需要精確信號處理的場合，如高精度傳感器測量電路中，能有效減少誤差，讓工程師更放心地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2. 低輸入偏置電流：僅1pA的輸入偏置電流，對于高阻抗信號源的處理十分有利。比如在一些傳感器輸出信號微弱且阻抗較高的電路中，低輸入偏置電流能減少對信號源的影響，保證信號的準(zhǔn)確性。大家在設(shè)計(jì)這類高阻抗信號處理電路時(shí)，是否會優(yōu)先考慮低輸入偏置電流的運(yùn)放呢？
3. 高增益與寬帶寬：開環(huán)電壓增益最小110dB（RL = 100kΩ），增益帶寬積MAX4236為1.7MHz（AV = 1V/V），MAX4237為7.5MHz（AV = 5V/V）。高增益能對微弱信號進(jìn)行有效放大，寬帶寬則能保證信號在較寬頻率范圍內(nèi)不失真，滿足不同頻率信號處理的需求。在處理高頻信號或者需要對信號進(jìn)行快速放大的電路中，這樣的性能就顯得尤為重要。
4. 電源兼容性與輸出特性：兼容+3V和+5V單電源系統(tǒng)，輸入共模范圍包含負(fù)電源軌，輸出能在1kΩ負(fù)載下實(shí)現(xiàn)Rail - to - Rail擺幅。這使得它在單電源供電的電路中應(yīng)用非常方便，能有效提高電路的動態(tài)范圍。例如在一些便攜式設(shè)備中，單電源供電是常見的方式，MAX4236/MAX4237的這些特性就能很好地滿足其對電源和信號處理的要求。
5. 低功耗與關(guān)機(jī)模式：靜態(tài)電流350μA，關(guān)機(jī)模式下僅0.1μA，還能讓輸出處于高阻態(tài)。低功耗特性使得它在電池供電的設(shè)備中能有效延長電池續(xù)航時(shí)間，關(guān)機(jī)模式則方便在不需要運(yùn)放工作時(shí)降低功耗。

三、引腳配置與訂購信息

引腳配置方面，不同封裝有不同的引腳定義。如SOT23 - 6封裝中，1腳和6腳為輸出，2腳為負(fù)電源，3腳為同相輸入，4腳為反相輸入，5腳為shutdown輸入，6腳為正電源；SO - 8/μMAX封裝類似。訂購時(shí)，有多款型號可供選擇，涵蓋不同封裝和等級，如MAX4236EUT - T為 -40°C至+85°C溫度范圍、6引腳SOT23 - 6封裝。大家在選擇型號時(shí)，要根據(jù)自己的具體設(shè)計(jì)需求，如溫度范圍、封裝大小等進(jìn)行綜合考慮。

四、電氣特性

（一）電源與靜態(tài)電流

電源電壓范圍2.4V至5.5V，不同電源電壓和工作模式下，靜態(tài)電流有所不同。在+5V電源且正常模式時(shí)，靜態(tài)電流典型值350μA，關(guān)機(jī)模式小于0.1μA。這表明它在不同電源條件下都能保持較好的功耗特性，為不同電源設(shè)計(jì)提供了靈活性。

（二）輸入特性

輸入失調(diào)電壓、失調(diào)電壓溫度系數(shù)、輸入偏置電流、輸入失調(diào)電流等參數(shù)都表現(xiàn)出色。例如輸入失調(diào)電壓在不同等級和溫度條件下有明確的范圍，Grade A在+25°C時(shí)最大±20μV。這些參數(shù)直接影響著運(yùn)放對輸入信號的處理精度，在設(shè)計(jì)中需要仔細(xì)考量。

（三）增益與輸出特性

大信號電壓增益在不同負(fù)載和電源條件下有相應(yīng)的數(shù)值，輸出電壓擺幅也能滿足一定要求。如在+5V電源、RL = 100kΩ且TA = +25°C時(shí)，大信號電壓增益最小110dB。輸出特性的好壞決定了運(yùn)放輸出信號的質(zhì)量，在設(shè)計(jì)功率放大電路或者信號驅(qū)動電路時(shí)，這些參數(shù)就至關(guān)重要。

（四）其他特性

還具備如增益帶寬積、壓擺率、建立時(shí)間、總諧波失真等特性。增益帶寬積體現(xiàn)了運(yùn)放對不同頻率信號的放大能力，壓擺率反映了輸出電壓的變化速度，建立時(shí)間則關(guān)系到信號穩(wěn)定的時(shí)間。這些特性在不同的應(yīng)用場景中都有著重要的作用。

五、典型應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）典型應(yīng)用場景

適用于應(yīng)變計(jì)、壓電傳感器、熱電偶放大器、電化學(xué)傳感器、電池供電儀器、儀表放大器等。在壓電傳感器應(yīng)用中，其高阻抗、低電流、低失調(diào)和低噪聲特性，能讓傳感器產(chǎn)生的電荷有效轉(zhuǎn)換為電壓信號，且能減少噪聲干擾，提高測量精度。在應(yīng)變計(jì)和熱電偶放大器的設(shè)計(jì)中，它又能憑借高精度和良好的共模抑制比，準(zhǔn)確地對微弱信號進(jìn)行放大和處理。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否也遇到過類似的場景，它的表現(xiàn)又如何呢？

（二）電源設(shè)計(jì)

可采用+2.4V至+5.5V單電源或±1.2V至±2.75V雙電源供電，電源引腳需用0.1μF電容就近接地旁路。合理的電源設(shè)計(jì)能保證運(yùn)放的穩(wěn)定工作，減少電源噪聲對運(yùn)放性能的影響。

（三）布局與物理設(shè)計(jì)

良好的布局能減少寄生電容、電感和電阻對運(yùn)放性能的影響。在高阻抗、低輸入電流應(yīng)用中，要做好輸入線的保護(hù)和屏蔽，采用特殊接地等技術(shù)。例如在設(shè)計(jì)高精度的傳感器前置放大器時(shí)，合理的布局能減少外界干擾，提高電路的可靠性。

MAX4236/MAX4237運(yùn)算放大器以其高精度、低功耗、良好的兼容性等諸多優(yōu)點(diǎn)，為電子工程師在高精度電路設(shè)計(jì)中提供了可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢，同時(shí)注意設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)，確保電路的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。