AD8641/AD8642/AD8643：低功耗精密JFET輸入放大器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，選擇合適的放大器至關(guān)重要，它直接影響著整個(gè)電路系統(tǒng)的性能。今天，我們要深入探討的是Analog Devices公司推出的AD8641/AD8642/AD8643系列低功耗、精密JFET輸入放大器，看看它們究竟有哪些出色的特性和應(yīng)用場(chǎng)景。

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產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

低功耗與高精度并存

這系列放大器的一大顯著特點(diǎn)就是低功耗。其最大供應(yīng)電流僅為250 μA，這使得它在對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，例如電池供電的設(shè)備。在追求低功耗的同時(shí)，它還具備高精度的特性。極低的輸入偏置電流最大僅為1 pA，最大失調(diào)電壓為750 μV。如此低的輸入偏置電流減少了因偏置電流引起的誤差，而低失調(diào)電壓則保證了輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性，為高精度測(cè)量和信號(hào)處理提供了可靠的基礎(chǔ)。

寬電源范圍與軌到軌輸出

AD8641/AD8642/AD8643支持單電源和雙電源兩種供電方式。單電源供電范圍為5 V至26 V，雙電源供電范圍為±2.5 V至±13 V，這種寬電源范圍的設(shè)計(jì)使得它能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，為工程師的設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。同時(shí)，它還具備軌到軌輸出能力，這意味著輸出信號(hào)可以接近電源電壓的上下限，充分利用了電源電壓范圍，在許多需要大輸出擺幅的應(yīng)用中非常實(shí)用。

穩(wěn)定性與可靠性

該系列放大器是單位增益穩(wěn)定的，并且不會(huì)出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)的情況。即使在輸出端連接超過(guò)500 pF的容性負(fù)載時(shí)，輸出依然能夠保持穩(wěn)定。此外，它還經(jīng)過(guò)了在?40°C至+125°C的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍內(nèi)的全面測(cè)試，能夠在較為惡劣的環(huán)境條件下穩(wěn)定工作，保證了產(chǎn)品的可靠性。

引腳配置與封裝形式

AD8641、AD8642和AD8643具有不同的引腳配置和封裝形式，以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。

• AD8641：有5引腳SC70和8引腳SOIC兩種無(wú)鉛封裝形式。5引腳SC70封裝體積小巧，適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用；而8引腳SOIC封裝則在焊接和布局上更為方便。
• AD8642：提供8引腳MSOP和8引腳SOIC無(wú)鉛封裝。8引腳MSOP封裝在空間占用和散熱性能之間取得了較好的平衡；8引腳SOIC封裝則是一種較為常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)封裝，便于工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
• AD8643：采用14引腳SOIC和16引腳、3 mm × 3 mm的LFCSP無(wú)鉛封裝。14引腳SOIC封裝適用于需要較多引腳的應(yīng)用；而16引腳LFCSP封裝則具有更小的體積和更好的散熱性能，適用于對(duì)空間和散熱要求較高的場(chǎng)合。

電氣性能參數(shù)

輸入特性

在輸入特性方面，不同的電源電壓和溫度條件下，其性能表現(xiàn)有所差異。以單電源(V{S}=5.0 V)、(V{CM}=2.5 V)、(T{A}=25^{circ}C)為例，輸入失調(diào)電壓最大為750 μV，輸入偏置電流最大為1 pA，輸入失調(diào)電流最大為60 pA，輸入電壓范圍為0至3 V，共模抑制比CMRR為74至93 dB，大信號(hào)電壓增益為80至140 V/mV，失調(diào)電壓漂移為2.5 μV/°C。在雙電源(V{s}= pm 13 V)、(V{CM}=0 V)、(T{A}=25^{circ}C)的條件下，輸入失調(diào)電壓最大為750 μV，輸入偏置電流最大為260 pA，輸入失調(diào)電流最大為65 pA，輸入電壓范圍為?13至+10 V，共模抑制比CMRR為90至107 dB，大信號(hào)電壓增益為215至290 V/mV，失調(diào)電壓漂移為2.5 μV/°C。

輸出特性

輸出特性方面，在不同的負(fù)載電流和溫度條件下，輸出電壓和輸出電流也有所不同。例如，在單電源(V{S}=5.0 V)、(I{L}=1 mA)、?40°C至+125°C的條件下，輸出電壓高(V{OH})為4.94 V，輸出電壓低(V{OL})為0.05 V，輸出電流為±6 mA。在雙電源(V{s}= pm 13 V)、(I{L}=1 mA)、?40°C至+125°C的條件下，輸出電壓高(V{OH})為+12.94 V，輸出電壓低(V{OL})為?12.94 V，輸出電流為±12 mA。

電源特性

電源特性上，電源抑制比PSRR在單電源(V{S}=5 V)至26 V時(shí)為90至107 dB，在雙電源(V{S}= pm 2.5 V)至±13 V時(shí)為90至107 dB。每個(gè)放大器的供應(yīng)電流在單電源(V{S}=5.0 V)、(T{A}=25^{circ}C)時(shí)為195至250 μA，在?40°C至+125°C時(shí)為270 μA；在雙電源(V{s}= pm 13 V)、(T{A}=25^{circ}C)時(shí)為200 μA，在?40°C至+125°C時(shí)為330 μA。

動(dòng)態(tài)與噪聲性能

動(dòng)態(tài)性能方面，壓擺率SR在不同電源條件下有所不同，單電源時(shí)為2 V/μs，雙電源時(shí)為3至3.5 V/μs。增益帶寬積GBP方面，AD8641和AD8642為3 MHz，AD8643為2.5 MHz。相位裕度在單電源時(shí)為50°，雙電源時(shí)為60°。噪聲性能上，在(f = 0.1 Hz)至10 Hz時(shí)，電壓噪聲(e{N p - p})為4.0至4.2 μV p - p；在(f = 1 kHz)時(shí)，電壓噪聲密度(e{N})為27.5至28.5 nV/√Hz，電流噪聲密度(i_{N})為0.5 fA/√Hz。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

儀器儀表領(lǐng)域

在采用線路或電池供電的儀器中，由于對(duì)功耗和精度都有較高要求，AD8641/AD8642/AD8643的低功耗和高精度特性使其成為理想選擇。例如，在一些便攜式的測(cè)量?jī)x器中，低功耗可以延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間，而高精度則可以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

光電檢測(cè)領(lǐng)域

在光電二極管放大器中，需要對(duì)微弱的光電流信號(hào)進(jìn)行放大。該系列放大器的極低輸入偏置電流能夠有效地減少因偏置電流引起的誤差，從而提高了光電檢測(cè)的精度。

工業(yè)控制與醫(yī)療儀器領(lǐng)域

在工業(yè)控制和醫(yī)療儀器中，對(duì)信號(hào)的處理精度和穩(wěn)定性要求較高。AD8641/AD8642/AD8643的高精度、寬電源范圍和軌到軌輸出能力，能夠滿(mǎn)足這些應(yīng)用對(duì)信號(hào)處理的要求，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，它還適用于精密電流傳感、精密濾波器、便攜式音頻設(shè)備以及自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）等領(lǐng)域。

注意事項(xiàng)

絕對(duì)最大額定值

在使用過(guò)程中，需要注意絕對(duì)最大額定值。例如，供應(yīng)電壓最大為27.3 V，輸入電壓范圍為(V{S}-)至(V{S}+)，差分輸入電壓最大為±供應(yīng)電壓，輸出短路持續(xù)時(shí)間為無(wú)限長(zhǎng)。同時(shí)，要注意存儲(chǔ)溫度范圍、工作溫度范圍、結(jié)溫范圍以及引腳焊接溫度等參數(shù)，避免因超過(guò)額定值而導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。

靜電放電（ESD）防護(hù)

由于該產(chǎn)品是靜電放電敏感設(shè)備，盡管它采用了專(zhuān)利或?qū)Ｓ?a href="http://m.brongaenegriffin.com/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但在操作過(guò)程中仍需要采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施，以避免性能下降或功能喪失。例如，在操作時(shí)應(yīng)佩戴防靜電手環(huán)，在防靜電工作臺(tái)上進(jìn)行操作等。

綜上所述，AD8641/AD8642/AD8643系列低功耗、精密JFET輸入放大器以其出色的性能、豐富的封裝形式和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)可靠而優(yōu)質(zhì)的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇合適的型號(hào)和封裝形式，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，打造出高性能的電路系統(tǒng)。大家在使用這系列放大器的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。