OPA4830是四路，低功耗，单电源，宽带运算放大器Ⅰ

特征

•高带宽：

280MHz（G=+1）

120MHz（G=+2）

•供应不足电流：3.9mA/ch（VS=+5V）

•灵活的供应范围：

±1.4V至±5.5V双电源

+2.8V至+11V单电源

•输入范围包括单电源接地

•4.91V输出摆幅+5V电源

•高转换率：560V/μs

•低输入电压噪声：9.2nV/√Hz

•TSSOP-14包装

应用

•单电源模数转换器（ADC）输入缓冲器

•单电源视频线路驱动器

•CCD成像通道

•有源滤波器

•PLL积分器

•便携式消费电子产品

说明

OPA4830是一款四路、低功耗、单电源、宽带、电压反馈放大器，设计用于单+3V或+5V电源。也支持在±5V或+10V电源上运行。输入范围延伸至负极电源以下，并在正极电源的1.8V范围内。在驱动150Ω时，使用互补公共发射极输出，使输出摆幅在任一电源的220毫伏以内。高输出驱动电流（±80mA）和低差分增益和相位误差也使该放大器成为单电源消费视频产品的绝佳选择。

高增益带宽积（110MHz）和转换率保证了低失真操作（560V/μs），使OPA4830成为3V和5V CMOS模数转换器（ADC）的理想输入缓冲级。与其他低功耗单电源放大器不同，失真性能随着信号摆幅的减小而提高。低9.2nV/√Hz输入电压噪声支持宽动态范围操作。

OPA4830采用工业标准四引脚TSSOP-14封装。

相关产品

典型特性：VS=±5V

除非另有说明（见图74），否则TA=+25°C，G=+2V/V，RF=750Ω，RL=150Ω。

典型特性：VS=±5V，差分配置

TA=+25°C，RF=604Ω（如图18所示），RL=500Ω，除非另有说明。

典型特性：VS=+5V

除非另有说明，否则在TA=+25°C，G=+2V/V，RF=750Ω到VS/2，输入VCM=2.5V（见图72）。

典型特性：VS=+5V，差分配置

TA=+25°C，RF=604Ω，RL=500Ω差分（如图47所示），除非另有说明。

典型特征：VS=+3V

TA=+25°C，G=+2V/V，RL=150Ω至VS/3，除非另有说明（见图73）。

典型特性：VS=+3V，差分配置

TA=+25°C，RF=604Ω，RL=500Ω差分（如图66所示），除非另有说明。

申请信息

宽带电压反馈操作

OPA4830是一个单位增益稳定，非常高速的电压反馈运算放大器，设计用于单电源操作（+3V到+10V）。输入级支持输入电压低于地面且在正电源的1.7V范围内。互补共发射极输出级提供一个输出摆幅到25毫伏内的接地和正电源。OPA4830经过补偿，可在各种电阻负载下稳定运行。

图72显示了用于+5V电气特性和典型特性的交流耦合+2V/V增益配置。出于测试目的，输入阻抗设置为50Ω，电阻器接地。电气特性中报告的电压波动直接在输入和输出引脚处采集。对于图72中的电路，高频输出上的总有效负载为150Ω| | 1500Ω。非转换输入端的1.5kΩ电阻器提供共模偏置电压。这种并联组合等于逆变输入（RF）处的直流电阻，减少了由于输入偏置电流而产生的直流输出偏移。

图73显示了用于+3V电气特性和典型特性的交流耦合+2V/V增益配置。出于测试目的，输入阻抗设置为50Ω，电阻器接地。电气特性中报告的电压波动直接在输入和输出引脚处采集。对于图73中的电路，高频输出上的总有效负载为150Ω| | 1500Ω。非换向输入处的1.13kΩ和2.26kΩ电阻提供共模偏置电压。并联组合等于逆变输入（RF）处的直流电阻，减少了输入偏置电流导致的直流输出偏移。

图74显示了作为±5V电气特性和典型特性基础的直流耦合+2V/V增益双电源电路配置。出于测试目的，使用接地电阻将输入阻抗设置为50Ω，使用串联输出电阻将输出阻抗设置为150Ω。规范中报告的电压波动直接在输入和输出引脚处测量。对于图74中的电路，总有效负载为150Ω1.5kΩ。图74中包括两个可选组件。附加电阻器（348Ω）与非换向输入串联。再加上25Ω直流电源电阻回望信号发生器，这就产生了一个输入偏置电流抵消电阻，与在逆变输入处看到的375Ω源电阻相匹配（请参阅直流精度和偏移控制部分）。除了通常的电源对地去耦电容器外，两个电源引脚之间还包括一个0.01μF电容器。在实际印刷电路板布局中，这种可选电容器通常可将2次谐波失真性能提高3分贝至6分贝。

直流电平变换

图75显示了一个直流耦合的非转换放大器，该放大器将输入电平向上移动，以适应所需的输出电压范围。给定所需的信号增益（G），以及当VIN在其范围中心时需要向上移动的量VOUT（ΔVOUT），方程式1和方程式2给出了产生所需性能的电阻值。假设R4在200Ω和1.5kΩ之间。

其中

确保VIN和VOUT保持在指定的输入和输出电压范围内。

首页上的电路就是这种应用的一个很好的例子。当使用+3V电源时，它被设计为在0V和0.5V之间获取VIN，并在1V和2V之间产生VOUT。该输出意味着G=2.00，ΔVOUT=1.50V–G×0.25V=1.00V。将这些值插入方程1和方程2（R4=750Ω）中得到：NG=2.33，R1=375Ω，R2=2.25kΩ，R3=563Ω。电阻器被更改为首页电路的最接近标准值。

交流耦合输出视频线驱动器

低功耗和低成本的视频线驱动器通常将增益为2V/V的数模转换器（DAC）输出缓冲到双端接线路中。这些接口通常需要直流阻塞电容器。用于一个简单的解决方案是，该接口通常使用非常大的值阻塞电容器（220μF）来限制帧之间的倾斜或凹陷。图76显示了一种使用低得多的电容值来创建非常低的高通极位置的方法。该电路在输出引脚处提供2的电压增益，高通极位于8Hz。考虑到150Ω负载，简单的阻塞电容器方法需要133μF值。使用图76中的这个简单的弧垂校正电路，两个值低得多的电容器给出了相同的低通极点。

使用图76中的正电压从正输入端略微偏移。这种配置提供了大约200mV的输入直流偏移，当DAC输出在视频信号的同步尖端部分处于零电流时，在输出引脚处显示为400mV dc偏移。此偏移量用于将输出保持在其线性工作区。然后，该电路将任何电源噪声传递到输出端，增益约为–20dB，因此建议在电源引脚上进行良好的电源去耦。图77显示了图76电路的频率响应。此图显示8Hz低频高通磁极和约100MHz的高端截止。

减少峰值的非互易放大器

图78显示了一个非转换放大器，它可以减少低增益时的峰值。电阻器RC补偿OPA4830以获得更高的噪声增益（NG），从而在不改变直流增益的情况下降低交流响应峰值（通常在G=+1V/V时为5dB，无RC）。VIN必须是低阻抗源，例如运算放大器。电阻值较低，以减少噪声。同时使用RT和RF有助于最小化寄生阻抗的影响。

噪声增益可按式3、式4和式5计算：

单位增益缓冲器可以通过选择RT=RF=20.0Ω和RC=40.2Ω（不要使用RG）来设计。这个电路的噪声增益为2V/V，因此响应类似于G=+2V/V的特性图。将RC减小到20.0Ω，噪声增益增加到3V/V，这通常给出平坦的频率响应，但带宽较小。

图72中的电路可以重新设计，通过将噪声增益增加到3来减少峰值。通过在运算放大器输入端增加RC=2.55kΩ来实现这一增加。

单电源有源滤波器

OPA4830，虽然在一个+3V或+5V电源上工作，它很适合高频有源滤波器的设计。同样，关键的附加要求是在最高动态范围的电源中点附近建立信号的直流工作点。图79显示了使用Sallen-Key拓扑的1MHz低通巴特沃斯滤波器的示例设计。

输入信号和增益设置电阻器都使用0.1μF阻塞电容器进行交流耦合（实际给出的带通响应是将低频极设置为32kHz，以显示组件值）。如图72所述，此配置允许两个1.87kΩ电阻器形成的中点偏压出现在输入和输出引脚上。在这种情况下，中频信号增益设置为+4（12dB）。为了控制输入端的寄生项，有意将电容器对地设置得更大。当增益为+4时，单个电源上的OPA4830显示30MHz的小信号和大信号带宽。在放大器级中，电阻值已经过轻微调整，以考虑到这种有限的带宽。该电路的测试显示了一个精确的1MHz，–3dB点，通带最大平坦（在32kHz交流耦合角上方），放大器的最大阻带衰减为36dB–3dB带宽为30MHz。

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