具有關(guān)斷功能的運(yùn)算放大器LT1812及其應(yīng)用

摘要：LT1812是LINEAR公司生產(chǎn)的具有良好DC特性的低功耗、高速率、高轉(zhuǎn)換率運(yùn)算放大器。該放大器有100Mz的帶寬和750V/μs的轉(zhuǎn)換率?？蓮V泛用于寬帶放大器、緩沖器、有源濾波器、有線設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及音頻、射頻等領(lǐng)域。文中介紹了LT1812的特點(diǎn)、原理及應(yīng)用，給出了具體的應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：運(yùn)算放大器 關(guān)斷 容性負(fù)載 LT1812

LT1812是LINEAR推出的一款具有良好DC特性的低功耗、高速率、高轉(zhuǎn)換率的運(yùn)算放大器。它采用具有電流反饋特性的電壓反饋式電路結(jié)構(gòu)。因而具有更低的電源電流、輸入偏移電壓和輸入偏置電流以及更高的DC增益，LT1812自身的關(guān)斷特性使得芯片的電源電流僅為50μA，從而大大降低了功耗。LT1812在±V的電源電壓時(shí)，其輸出可驅(qū)動(dòng)100Ω的負(fù)載，并可達(dá)到±3.5V的負(fù)載電壓；在單5V電源輸入時(shí)，它的輸出電壓范圍為1.1～3.9V，同時(shí)，可使100Ω負(fù)載的電壓達(dá)到2.5V。在緩沖器和有線設(shè)備的應(yīng)用中，LT1812能夠以穩(wěn)定輸出驅(qū)動(dòng)1000pF的容性負(fù)載。另外，LT1812還可應(yīng)用于寬帶放大器、緩沖器、有源濾波器、有線設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及音頻、射頻等領(lǐng)域。

1 主要特點(diǎn)

LT1812放大器的主要特點(diǎn)如下：

●具有100MHz的帶寬；

●可達(dá)到750V/μs的高轉(zhuǎn)換率；

●最大電流電流為3.6mA；

●關(guān)斷狀態(tài)下的電流僅為50μA；

●其輸入噪聲電壓僅為8nV/Hz；

●增益穩(wěn)定；

●最大輸入偏移電壓為1.5mV；

●最大輸入偏置電流為4μA；

●具有400nA的最大偏置電流；

●最大輸出電流為40mA(VOUT=±3V；

●具有±3.5V的最小輸入CMR（當(dāng)Vs為±5V時(shí)）；

●可采用±5V或單5V電源供電；

●工作溫度范圍為：-40μ～+85℃。

LT1812具有SOT-23型5腳和6腳以及S8-SO等封裝形式，圖1所示是其三種封裝形式的引腳排列圖。

2 結(jié)構(gòu)原理

LT1812的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖可見：該芯片是一個(gè)真下的帶有電流反饋放大器的電壓反饋式放大器。它內(nèi)部含有可驅(qū)動(dòng)300Ω電阻的互補(bǔ)NPN和PNP晶體管，并可通過它們的發(fā)射極來對其輸入進(jìn)行緩沖。

LT1812的頻帶寬度是由位于高阻抗占的輸入RC網(wǎng)絡(luò)來設(shè)置的。它的轉(zhuǎn)換率是由增益點(diǎn)電容的充電電注來決定的，該電流可由差動(dòng)輸入電壓經(jīng)R1分流來得到，LT1812的轉(zhuǎn)換率與其輸入成比例。而且，它的高轉(zhuǎn)換率是以其增益的降低來作為代價(jià)的。當(dāng)該放大器驅(qū)動(dòng)一個(gè)小負(fù)載時(shí)，器件將啟動(dòng)其輸出級的RC網(wǎng)絡(luò)。而如果驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載（或低阻值負(fù)載），則該網(wǎng)絡(luò)需要借助于高阻抗點(diǎn)所增加的補(bǔ)償才能完全啟動(dòng)。

3 有關(guān)設(shè)計(jì)

應(yīng)當(dāng)注意的是：LT1812不能作為比較器用，因?yàn)椋B續(xù)的差分輸入可能導(dǎo)致較高的功耗。下就其用在容性負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)換率及關(guān)斷特性等有關(guān)問題加以說明。

3.1 電容負(fù)載

LT1812用在1000pF的電容性負(fù)載時(shí)比較穩(wěn)定，隨著LT1812的電容負(fù)載的增加，其帶寬和相位邊緣將隨之減少，這樣，將可能減小頻域和瞬變響應(yīng)。另外，利用LT1812芯片可直接驅(qū)動(dòng)同軸電纜，但是，為了得到更高的保真度，使用時(shí)，還應(yīng)在輸出端串聯(lián)一個(gè)與電纜阻抗（約75Ω）相同的匹配電阻，電纜的另一端也需接相同阻值的電阻到地。

3.2 轉(zhuǎn)換率

LT1812的轉(zhuǎn)換率與其差分輸入電壓成正比，它的高轉(zhuǎn)換率是以其低增益來換取的，假如增益為10，那么，通常在5V輸出時(shí)，需要0.5V的輸入電壓，而單增益時(shí)則需要5V的輸入電壓。

3.3 關(guān)斷

LT1812帶可節(jié)省功耗的關(guān)斷輸出腳（SHDN），該腳工作時(shí)可使芯片的輸出電流為50μA。LT1812關(guān)斷的典型開延遲為0.5s，關(guān)延遲為1μs。需要說明的是：即使是在關(guān)斷狀態(tài)下，LT1812仍可驅(qū)動(dòng)一定的負(fù)載，此時(shí)芯片的輸出與輸入有著密切的聯(lián)系，因此LT1812不能用于多工應(yīng)用方面。

4 典型應(yīng)用

LT1812以其良好的DC特性和低耗、高速率、高轉(zhuǎn)換率等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于寬帶放大器、緩沖器、有源濾波器、有線設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及音頻、射頻等領(lǐng)域。圖3、圖4分別為其在濾波器和緩沖器中的應(yīng)用電路。