LPC660 低功耗CMOS四路运算放大器

功能描述

LPC660 CMOS四路运算放大器为轨对轨输出摆动单电源操作的理想选择。它具有微功率操作：（1兆瓦）工作电压范围从+5伏到+15伏规定用于100 kΩ和5 kΩ负载，除了输入共模范围，包括接地。高压增益：120 dB困扰CMOS的性能限制

低输入偏移电压：过去3 mV放大器不存在此问题

低偏移电压漂移：1.3μV/°C设计。输入VOS、漂移和宽带噪声

超低输入偏置电流：2 fA，电压增益（100 kΩ和5 kΩ）均相等

至或优于广泛接受的双极性等效物，输入共模包括V−而电源需求通常较少

工作范围从+5V到+15V，大于1MW。

低失真：1 kHz时为0.01%，该芯片采用国家先进的双级-转换速率：0.11v/μs多晶硅栅CMOS工艺。全军事温度。可用范围见LPC662双CMOS数据表

运算放大器和LPC661数据表

应用单CMOS运算放大器与这些相同

高阻抗缓冲器

精密电流电压转换器

长期积分器

高阻抗前置放大器

有源滤波器

采样保持电路

峰值检波器

振荡器频率由R1、R2、C1和C2确定：fOSC=1/2πRC式中R=R1=R2，C=C1=C2。

（1） 绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。工作额定值表示设备的功能，但不保证特定的性能限制。对于保证的规格和测试条件，见电气特性。保证规格仅适用于列出的试验条件。

（2） 当电压为V时，不要将输出连接到V++大于13V或可靠性可能受到不利影响。

（3） 适用于单电源和分供操作。在环境温度升高和/或多个运算放大器短路可导致超过最大允许结温150°C。输出电流超过±30长期mA可能会对可靠性产生不利影响。

（4） 最大功耗是TJ（max）、θJA和TA的函数。任何环境下的最大允许功耗温度为PD=（TJ（max）–TA）θJA。

（1） 绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。工作额定值表示设备的功能，但不保证特定的性能限制。对于保证的规格和测试条件，见电气特性。保证规格仅适用于列出的试验条件。

（2） 对于在高温下运行，必须根据热电阻θJA和PD=（TJ–TA）/θJA降低功率。

（3） 所有数字适用于直接焊接到PC板上的封装。

直流电特性

除非另有规定，TJ=25°C的所有保证限值。黑体限值适用于极端温度。V+=5伏，V−=0V，VCM=1.5V，VO=2.5V，RL>1M，除非另有规定。

（1） 限值由测试或相关性保证。

（2） 可根据要求提供军用RETS电气测试规范。印刷时，LPC660AMJ/883 RETS规范完全符合本栏粗体字限制。LPC660AMJ/883也可根据标准军用图纸进行采购规范。

（3） V+=15V，VCM=7.5V，RL接7.5V，源极试验，7.5V≤VO≤11.5V；下沉试验，2.5V≤VO≤7.5V。

直流电特性（续）

除非另有规定，TJ=25°C的所有保证限值。黑体限值适用于极端温度。V+=5伏，V−=0V，VCM=1.5V，VO=2.5V，RL>1M，除非另有规定。

（4） 当电压为V时，不要将输出连接到V++大于13V或可靠性可能受到不利影响。

交流电气特性

除非另有规定，TJ=25°C的所有保证限值。黑体限值适用于极端温度。V+=5伏，V−=0V，VCM=1.5V，VO=2.5，RL>1M，除非另有规定。

（1） 限值由测试或相关性保证。

（2） 可根据要求提供军用RETS电气测试规范。印刷时，LPC660AMJ/883 RETS规范完全符合本栏粗体字限制。LPC660AMJ/883也可根据标准军用图纸进行采购规范。

（3） V+=15V，作为电压跟随器与10V阶跃输入连接。指定的数字是正负转换率中较慢的一个。

（4） 参考输入。V+=15V，RL=100KΩ，接至V+/2。每个放大器依次以1 kHz的频率激励，以产生VO=13 VPP。

典型性能特征

VS=±7.5V，TA=25°C，除非另有规定

程序提示

放大器拓扑

为LPC660选择的拓扑结构是非传统的（与通用运算放大器相比），因为传统的单位增益缓冲器输出级不使用，而是直接从积分器，允许轨间输出摆动。因为缓冲器传统上是为负载提供电力，而保持高运算放大器增益和稳定性，并且必须能承受任何一条轨道的短路，这些任务现在落到了积分器。由于这些要求，积分器是一个具有双馈的嵌入式增益级的复合物通过一个专用的单位增益补偿驱动器向前（通过Cf和Cff）。此外，的输出部分积分器是一种推拉式结构，用于传递重载。同时使整个放大器路径下沉由三个增益级和一个前馈级组成，而寻源路径包含四个增益两级前馈。

对于at的负载电阻，源极时的大信号电压增益与传统双极运算放大器相当至少5 kΩ。由于附加的增益级，陷波时的增益高于大多数CMOS运算放大器；但是，当驱动负载电阻小于等于5 kΩ时，增益将如电气图所示降低特点。该运算放大器可驱动负载电阻低至500Ω而不失稳。

补偿输入电容

参考LMC60或LMC662数据表确定是否需要反馈电容器补偿和电容的值。

容性负载容限

像许多其他运算放大器，LPC660可能会振荡时，其应用负载似乎是电容性的。门槛振荡随负载和电路增益而变化。对振荡最敏感的结构是单位增益跟随者。参见典型性能特征。负载电容与运算放大器的输出电阻相互作用，产生一个额外的极点。如果这根杆子频率足够低，会降低运算放大器的相位裕度，使放大器不再稳定在低收益。在运算放大器的输出端串联一个小电阻（50Ω到100Ω）和一个电容器（5pF到10 pF）从反向输入到输出引脚，在不干扰低频电路操作。因此，可以在不振荡的情况下容忍较大的电容值。注意在所有情况下，当负载电容接近振荡阈值时，输出将响亮。

电容性负载驱动能力通过使用V+上拉电阻器来增强（图27）。典型的上拉电阻导电50μA或更大将显著改善电容性负载响应。上拉的价值电阻器必须根据放大器相对于所需的电流陷波能力来确定输出摆动。放大器的开环增益也会受到上拉电阻器的影响（参见电气部分特性）

印刷电路板布局

高阻抗工作

一般认为，任何必须在小于1000Pa的泄漏电流下运行的电路都需要PC板的特殊布局。当人们希望利用LPC660的超低偏压电流时，通常小于0.04pa，必须有一个良好的布局。幸运的是低泄漏非常简单。首先，用户不能忽视PC板的表面泄漏，即使它有时可能看起来很低，因为在高湿度、灰尘或污染的条件下，表面泄漏将很明显。为了尽量减少任何表面泄漏的影响，在LPC660的输入端周围放置一圈金属箔以及与运算放大器相连的电容器、二极管、导体、电阻器、继电器端子等的端子输入。见图28。为了起到显著的效果，护环应该同时放置在PC板。然后，必须将该PC箔连接到与放大器电压相同的电压上输入端，因为在相同电位的两点之间没有泄漏电流。例如，PC板跟踪垫电阻1012欧姆，这通常被认为是一个非常大的电阻，可能泄漏5帕，如果迹线是一条5V总线，靠近输入板。这将导致从LPC660的实际性能。但是，如果保护环保持在5毫伏的输入电压范围内，则即使是电阻1011欧姆只会导致0.05帕的泄漏电流，或者可能会导致放大器的性能。保护环的典型连接见图29a、图30b、图31c标准运算放大器配置。如果两个输入端都是活动的且阻抗很高，则可以将保护装置接地并提供一些保护；见图32d。

设计者应该意识到，当仅仅为了几个而布置一个PC机板是不合适的电路，还有另一种技术甚至比PC板上的保护环更好：不要插入放大器的输入引脚完全插入电路板，但在空气中弯曲，只使用空气作为绝缘体。空气是一种绝缘体。在这种情况下，你可能不得不放弃PC板结构的一些优点，但是这种优势有时很值得在空中使用点对点布线。见图33。

偏置电流测试

图34中的试验方法适用于具有合理精度的台架试验偏置电流。到了解其工作原理，首先暂时关闭开关S2。当S2打开时，则

适用于C2的电容器应为5 pF或10 pF银云母、NPO陶瓷或空气介质。什么时候？在确定I-的大小时，必须考虑电容器和插座的泄漏。开关S2大部分时间应保持短路，否则电容器C2的介电吸收可能会导致错误。同样，如果S1瞬间短路（而S2短路）

其中Cx是+输入处的杂散电容。

典型单电源应用-（V+=5.0 VDC）

注：在光电二极管上施加5V的偏压可以使其电容减少2到3倍，从而提高响应和降低噪音。然而，光电二极管上的这种偏压会导致光电二极管泄漏（也称为暗电流）

注：（输出范围上限由输入共模范围决定；下限由最小电流决定LM385的要求。）

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