特征
●低电源电流：4μA/放大器最大值
●单电源操作：2.7 V至12 V
●宽输入电压范围
●轨间输出摆动
●低偏移电压：1.5 mV
●无相位反转
应用
●比较器
●电池供电仪表
●安全监测
●遥感器
●低压应变片放大器
一般说明
OP281和OP481是双和四个超低功耗单电源放大器，具有轨对轨输出。每个电源的供电电压低至2.0 V，并指定为+3 V和+5 V单电源以及±5 V双电源。
OP281/OP481采用模拟器件的CBCMOS工艺制造，具有精确的双极输入和一个在电源毫伏范围内摆动的输出，持续地吸收或源电流到与电源电压相等的电压。
这些放大器的应用包括安全监控、便携式设备、电池和电源控制、信号调节和极低功率系统中传感器的接口。
当输出被驱动到一个电源电压时，输出能够在轨道之间摆动，并且不会增加电源电流，这使得OP281/OP481可以用作非常低功率系统中的比较器。这是由于他们的快速饱和恢复时间。传播延迟为250μs。
OP281/OP481在扩展的工业温度范围（−40°C至+85°C）范围内指定。OP281双放大器有8线SOIC表面安装和TSSOP封装。OP481四路放大器提供窄14线SOIC和TSSOP封装。
引脚配置
典型性能特征
应用
操作理论
OPx81系列运算放大器由极低功率、轨对轨输出放大器组成，所需电流小于4μA每个放大器的静态电流。许多其他竞争对手的设备可能被宣传为低电源电流放大器，但当这些设备的输出被驱动到供电轨时，会吸引更多的电流。即使输出被驱动至任一供电轨，OPx81的供电电流仍保持在4μA以下。只要输入和输出保持在电源范围内，电源电流应符合规范要求。
图36显示了OPx81单通道的简化示意图。输入级采用双极差分对。PNP晶体管用于使输入级保持线性，共模范围延伸至地面。这是单电源应用的重要考虑因素。双极前端的噪声也比只有毫安的MOS前端低。运算放大器的输出由一对共源结构的CMOS晶体管组成。此设置允许放大器的输出在任一供电轨的毫伏范围内摆动。输出级所需的净空高度受负载驱动的电流量的限制。输出电流越低，输出到任一供电轨的距离就越近。图11、图12和图13显示了输出电压净空与负载电流的关系。这种行为是典型的轨对轨输出放大器。
输入过压保护
OPx81系列运算放大器的输入级由PNP差分对组成。如果这些输入晶体管的基极电压下降到低于负电源的0.6伏以上，输入ESD保护二极管将变为正向偏置，并开始产生大电流。除了可能损坏设备外，这还会在输出端产生相位反转效应。为防止这种情况发生，输入电流应限制在0.5毫安以下。
这可以通过简单地将一个电阻与设备的输入串联来实现。电阻器的尺寸应与最低可能的输入信号偏移成比例，并可使用以下公式进行计算：
式中：
VEE是放大器的负电源。
VIN，MIN是预期的最低输入电压偏移。
例如，如果输入信号可能低至−1 V，则OPx81的单通道应与+5 V的单电源电压一起使用。因为放大器由单个电源供电，所以VEE是接地；因此，必要的串联电阻应为2 kΩ。
输入偏移电压
OPx81系列运算放大器设计用于低偏移电压（小于1mV）。
输入共模电压范围
在额定电压X8至1之间的电压范围内，OPV为1。然而，运算放大器可以在共模电压略低于VEE的情况下工作。图37显示了配置为差分放大器的单个OPx81通道，单电源电压为3 V。在两个输入端子上施加负直流电压，从而产生小于接地的共模电压。然后将400 mV p-p输入信号应用于非转换输入。图38显示了产生的输入和输出波形。请注意放大器的输出如何在不失真的情况下轻微下降为负。
电容性负载
大多数低电源电流放大器很难驱动电容性负载，因为这些负载的输出级需要更高的电流。输出端的高电容会增加放大器阶跃响应中的过冲和振铃，并可能影响器件的稳定性。然而，通过精心设计输出级及其高相位裕度，OPx81系列可以承受一定程度的电容负载。图39显示了在输出端连接10 nF电容器的单通道阶跃响应。注意，在这样的负载下，输出的超调量不会超过10%，即使电源电压只有3V。
微功率基准电压发生器
许多单电源电路配置的电路偏置为电源电压的一半。在这些情况下，可以通过使用由放大器缓冲的分压器来创建假接地基准。图40显示了这种电路的示意图。
两个1 MΩ电阻器产生参考电压，同时只从3 V电源中吸取1.5μA的电流。从逆变端连接到运算放大器输出端的电容器提供补偿，以允许旁路电容器连接在基准输出端。这个旁路电容器有助于为参考输出建立交流接地。整个参考发电机从3V电源中吸取的电流小于5μA。
窗口比较器
OPx81系列极低的电源电流要求使其非常适合于使用寿命长的电池供电的应用，如监控系统。图41显示了一个使用OP281作为窗口比较器的电路。
窗口的阈值限制由VH和VL设置，前提是VH>VL。只要输入电压小于VH，第一个OP281（A1）的输出将保持在负轨，在这种情况下是接地。同样，只要输入电压高于VL，第二OP281（A2）的输出将保持在地上。只要VIN保持在VL和VH之间，两个运算放大器的输出都将为0 V。在D1或D2中没有电流流动的情况下，Q1的基极将保持在地上，使晶体管处于切断状态，并迫使VOUT进入正电源轨。如果输入电压上升到VH以上，A2的输出保持在地上，但A1的输出到正轨，D1传导电流。这就产生了一个基极电压，开启Q1并使VOUT变低。如果VIN低于VL，A2的输出变高，D2的传导电流也会出现同样的情况。因此，如果输入电压在VL和VH之间，VOUT是高的，但是如果输入电压超出这个范围，VOUT就低。
R1和R2分压器设置车窗上部电压，R3和R4分压器设置车窗下部电压。为了使窗口比较器正常工作，VH必须比VL的电压大。
2 kΩ电阻器将输入端子的输入电压连接至运算放大器。这可以保护OP281，使其不受流入器件输入级的过电流的影响。D1和D2是小信号开关二极管（1N4446或等效器件），Q1是2N2222或等效NPN晶体管。
低压侧电流监测器
在电源控制电路的设计中，大量的设计工作都集中在确保通流晶体管在广泛的负载电流条件下的长期可靠性。因此，在这些设计中，监控和限制设备功耗是最重要的。图42显示了一个5V单电源电流监测器的示例，该监测器可并入具有折叠电流限制的电压调节器或具有撬杆保护的大电流电源的设计中。该设计利用OPx81的共模范围延伸到地面。在电源回路中监测电流，其中0.1Ω并联电阻RSENSE产生非常小的电压降。通过Q1的反�。姹涠说牡缪褂敕悄姹涠说牡缪瓜嗟龋琎1是2N2222或等效的NPN晶体管。这使得R1上的电压降等于RSENSE上的电压降。因此，通过Q1的电流与通过RSENSE的电流成正比，并且输出电压由下式给出：
R2上的电压降随着I的增加而增加；因此，如果检测到更高的电源电流，VOUT就会降低。对于所示的元件值，VOUT传输特性为−2.5 V/A，从VEE开始减小。
低压半波和全波整流器
由于其快速过驱动恢复时间，OP281可配置为低频（<500hz）应用的全波整流器。图43显示了示意图。
放大器A1用作电压跟随器，仅当输入电压大于0 V时才跟踪该电压。这为放大器A2的非换向端子提供输入信号的半波整流。当A1的输出跟随输入时，A2的逆变端子也跟随A2的逆变和非逆变端子之间的虚拟地的输入。由于R1之间没有电位差，因此没有电流流过R1或R2；因此，A2的输出也跟随输入。当输入电压低于0 V时，A2的非倒相端变为0 V。这使得A2作为增益为1的逆变放大器工作，并提供输入信号的全波整流版本。当输入信号小于接地时，一个2kΩ电阻器与A1的非换向输入串联在一起保护装置。
电池供电的电话耳机放大器
图45显示了如何将OP281用作电话耳机中的双向放大器。OP281的一端可以用作麦克风的放大器，另一端可以用来驱动扬声器。一个典型的电话耳机使用一个600Ω的扬声器和一个需要电源电压和一个偏压电阻器的驻极体麦克风。
OP281-A运算放大器为来自麦克风的音频信号提供大约29分贝的增益。增益由300 kΩ和11 kΩ电阻器设置。放大器的增益带宽积为95 kHz，在设置增益为28的情况下，在3.4 kHz时产生−3 dB的衰减。这是可以接受的，因为电话音频的频带限制为300 kHz至3 kHz信号。如果麦克风需要更高的增益，则应使用额外的增益级，因为增加OP281的增益会限制音频带宽。一个2.2kΩ的电阻用来偏置驻极体麦克风。此电阻值可能因麦克风规格而异。麦克风的输出是交流耦合到运算放大器的非转换终端。两个1 MΩ电阻器用于为单电源供电提供直流偏移。
OP281-B放大器（见图45）可为耳机扬声器提供高达15分贝的增益。输入的音频信号与用于调节音量的10kΩ电位计进行交流耦合。同样，两个1 MΩ电阻器为直流偏移提供1μF电容器，为音量控制电位计建立交流接地。因为OP281是一个轨对轨输出放大器，它很难直接驱动600Ω扬声器。这里，AB类缓冲器用于隔离放大器的负载，并提供驱动扬声器所需的电流。通过在运算放大器的反馈回路中放置缓冲器，可以使交叉失真最小化。Q1和Q2的betas最小值应为100。600Ω扬声器与发射器交流耦合，以防止静态电流流入扬声器。1μF耦合电容器在附加600Ω负载的情况下，在265 Hz时切断等效高通滤波器。同样，这不会造成问题，因为它超出了电话音频信号的频率范围。
图45中的电路消耗大约250μA的电流。AB类缓冲器的静态电流为140μa，大约100μa的电流由麦克风自身消耗。CR20323V锂电池的预期寿命为160mA小时，这意味着该电路在单块电池上可以连续运行640小时。
外形尺寸
酷游-KU游平台登录是一家国内芯片代理和国外品牌分销的综合服务商,公司提供芯片ic选型、蓝牙WIFI模组、进口芯片替换国产降成本等解决方案,可承接项目开发,以及元器件一站式采购服务,类型有运放芯片、电源芯片、MO芯片、蓝牙芯片、MCU芯片、二极管、三极管、电阻、电容、连接器、电感、继电器、晶振、蓝牙模组、WI模组及各类模组等电子元器件销售。（关于元器件价格请咨询在线客服黄经理：15382911663）
代理分销品牌有：ADI_亚德诺半导体/ALTBRA_阿尔特拉/BARROT_百瑞互联/BORN_伯恩半导体/BROADCHIP_广芯电子/COREBAI_芯佰微/DK_东科半导体/HDSC_华大半导体/holychip_芯圣/HUATECH_华泰/INFINEON_英飞凌/INTEL_英特尔/ISSI/LATTICE_莱迪思/maplesemi_美浦森/MICROCHIP_微芯/MS_瑞盟/NATION_国民技术/NEXPERIA_安世半导体/NXP_恩智浦/Panasonic_松下电器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半导体/TD_TECHCODE美国泰德半导体/TI_德州仪器/VISHAY_威世/XILINX_赛灵思/芯唐微电子等等
免责声明：部分图文来源网络，文章内容仅供参考，不构成投资建议，若内容有误或涉及侵权可联系删除。
微信二维码
微信号：15382911663Copyright ? 2002-2023 深圳市酷游-KU游平台登录科技有限公司 版权所有 备案号：粤ICP备225447092210号-5