剖析OP12:精密低輸入電流運(yùn)算放大器的技術(shù)詳解
在電子工程領(lǐng)域,運(yùn)算放大器是極為關(guān)鍵的基礎(chǔ)元件。今天,我們就來深入探討Analog Devices公司的OP12精密低輸入電流運(yùn)算放大器,了解它的各項(xiàng)特性和技術(shù)細(xì)節(jié)。
文件下載:OP12S.pdf
一、規(guī)格概述
OP12是一款經(jīng)過空間認(rèn)證的產(chǎn)品,其制造遵循MIL - PRF - 38535 Level V標(biāo)準(zhǔn),不過也有部分內(nèi)容在此規(guī)格中有特殊修改。該產(chǎn)品的制造流程參考了《STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM》手冊(cè)。此數(shù)據(jù)手冊(cè)主要針對(duì)的是該產(chǎn)品的太空級(jí)版本,而商業(yè)級(jí)產(chǎn)品的詳細(xì)操作說明和完整數(shù)據(jù)手冊(cè)可在www.analog.com/OP12查詢。
二、產(chǎn)品信息
2.1 產(chǎn)品型號(hào)
本規(guī)格對(duì)應(yīng)的完整型號(hào)為OP12 - 903J,它是一款精密低輸入電流運(yùn)算放大器。
2.2 封裝形式
其封裝形式為J(MACY1 - X8),是8引腳金屬罐(TO)封裝,具體為TO - 99(J),引腳連接如圖1所示。
三、絕對(duì)最大額定值
| 在使用OP12時(shí),需要特別關(guān)注其絕對(duì)最大額定值,這些參數(shù)是保證器件安全工作的重要依據(jù)。以下是在環(huán)境溫度 (T_{A}=25^{circ} C) (除非另有說明)時(shí)的參數(shù): | 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|---|
| 電源電壓 | ±20V | |
| 功率耗散 | 500mW | |
| 差分輸入電流(注1) | ±10mA | |
| 輸入電壓(注2) | ±15V | |
| 輸出短路持續(xù)時(shí)間 | 無限期 | |
| 工作溫度范圍 | -55°C 至 +125°C | |
| 存儲(chǔ)溫度范圍 | -65°C 至 +150°C | |
| 引腳溫度(焊接,60 秒) | +300°C | |
| 芯片結(jié)溫((T_J)) | -65°C 至 +150°C | |
| 熱阻,結(jié)到外殼((Theta_{JC})) | 見 MIL - STD - 1835 | |
| 熱阻,結(jié)到環(huán)境((Theta_{JA})) | 8引腳金屬罐(TO):150°C/W;8引腳陶瓷雙列直插:119°C/W |
注1:輸入端口采用背對(duì)背二極管進(jìn)行過壓保護(hù)。因此,如果在輸入之間施加超過1V的差分輸入電壓而沒有一些限流電阻,會(huì)有過大電流流過。注2:對(duì)于小于 ±15V 的電源電壓,絕對(duì)最大輸入電壓等于電源電壓。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中,要充分考慮這些因素,避免因超出額定值而損壞器件,你在以往的設(shè)計(jì)中有沒有遇到過因超出額定值導(dǎo)致器件損壞的情況呢?
四、電氣參數(shù)
4.1 電氣參數(shù)表
| OP12的電氣參數(shù)在不同條件下有不同的表現(xiàn),以下是部分關(guān)鍵參數(shù): | 參數(shù) | 符號(hào) | 條件((V_S = ±15V),(R_S = 50 Ω),除非另有說明) | 子組 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入失調(diào)電壓 | (V_{OS}) | - | 1 | - | 0.15 | mV | |
| - | 2, 3 | - | 0.35 | mV | |||
| 輸入失調(diào)電流 | (I_{OS}) | - | 1 | - | 0.20 | nA | |
| - | 2, 3 | - | 0.40 | nA | |||
| 輸入偏置電流 | (I_{B}) | - | 1 | - | ±2.0 | nA | |
| - | 2, 3 | - | ±3.0 | nA | |||
| 輸入電壓范圍 | (I_{VR}) | - | 1, 2, 3 | ±13 | - | V | |
| 共模抑制比 | (CMR) | (V_{CM} = ±13V) | 1 | 104 | - | dB | |
| - | 2, 3 | 100 | - | dB | |||
| 電源抑制比 | (PSRR) | (V_S = ±5V),±15V | 1 | - | 7 | (mu V/V) | |
| - | 2, 3 | - | 10 | (mu V/V) | |||
| 輸出電壓擺幅 | (V_{O}) | (R_L = 10k Ω) | 4, 5, 6 | ±13 | - | V | |
| (R_L = 5k Ω) | 4, 5, 6 | ±10 | - | V | |||
| 大信號(hào)電壓增益 | (A_{VO}) | (V_O = ±10V),(R_L = 10k Ω) | 4 | 80 | - | V/mV | |
| (R_L = 2k Ω) | 4 | 50 | - | V/mV | |||
| (R_L = 5k Ω) | 5, 6 | 40 | - | V/mV | |||
| 電源電流 | (I_{SY}) | 無負(fù)載,(V_S = ±5V) | 1 | - | 0.6 | mA | |
| 無負(fù)載,(V_S = ±15V) | 2, 3 | - | 0.6 | mA |
其中,(I{VR}) 定義為用于 (CMR) 測(cè)試的 (V{CM}) 范圍。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估OP12在不同電路中的性能至關(guān)重要,大家在設(shè)計(jì)電路時(shí),要根據(jù)實(shí)際需求合理選擇和使用這些參數(shù)。
4.2 電氣測(cè)試要求
| 根據(jù)MIL - PRF - 38535標(biāo)準(zhǔn),OP12的電氣測(cè)試要求分為不同的子組: | 測(cè)試要求 | 子組(根據(jù) MIL - PRF - 38535,表III) |
|---|---|---|
| 臨時(shí)電氣參數(shù) | 1 | |
| 最終電氣參數(shù) | 1, 2, 3, 4, 5, 6 | |
| A組測(cè)試要求 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 | |
| C組端點(diǎn)電氣參數(shù) | 1 | |
| D組端點(diǎn)電氣參數(shù) | 1 | |
| E組端點(diǎn)電氣參數(shù) | 1 |
注:PDA適用于子組1,Delta參數(shù)不包含在PDA中。Delta參數(shù)見表III,條件見表I。
4.3 老化測(cè)試增量限制
| 老化測(cè)試對(duì)于保證產(chǎn)品的可靠性非常重要,OP12的老化測(cè)試增量限制如下: | 測(cè)試項(xiàng)目 | 老化限制 | 壽命測(cè)試限制 | 增量限制 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| (V_{OS}) | ±0.15 | ±0.225 | 0.075 | mV | |
| ±(I_{B}) | ±2.0 | ±2.5 | 0.5 | nA |
五、壽命測(cè)試與老化電路
5.1 高溫反向偏置(HTRB)
對(duì)于本產(chǎn)品,HTRB不適用。
5.2 老化測(cè)試
老化測(cè)試按照MIL - STD - 883方法1015的測(cè)試條件A、B或C進(jìn)行。
5.3 穩(wěn)態(tài)壽命測(cè)試
穩(wěn)態(tài)壽命測(cè)試按照MIL - STD - 883方法1005進(jìn)行。
六、版本變更記錄
| OP12的規(guī)格書有多個(gè)版本,每個(gè)版本都有相應(yīng)的變更: | 版本 | 變更描述 | 日期 |
|---|---|---|---|
| A | 初始版本 | 2000年2月29日 | |
| B | 增加扁平封裝,增加輻射型號(hào),從PDA中排除Delta參數(shù),刪除表II中未使用子組的引用,更新表III | 2001年8月21日 | |
| C | 更新網(wǎng)址 | 2002年2月14日 | |
| D | 將表I中的交流參數(shù)從子組1、2、3更改為子組9、10、11 | 2003年1月9日 | |
| E | 刪除老化電路 | 2003年8月5日 | |
| F | 更新頁眉/頁腳,并添加到1.0范圍描述中 | 2008年2月15日 |
通過對(duì)OP12運(yùn)算放大器的詳細(xì)剖析,我們了解了它的規(guī)格、電氣參數(shù)、測(cè)試要求等多方面的信息。在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)中,我們要充分考慮這些因素,合理選擇和使用該器件,以達(dá)到最佳的電路性能。大家在使用OP12或者類似運(yùn)算放大器時(shí),有沒有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或者遇到過什么問題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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