8 MHz 軌到軌運(yùn)算放大器 AD8519/AD8529：小身材大能量

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，運(yùn)算放大器是一種基礎(chǔ)且關(guān)鍵的元件，其性能的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)電路的表現(xiàn)。今天我們要探討的是 Analog Devices 推出的 8 MHz 軌到軌運(yùn)算放大器 AD8519/AD8529，這兩款放大器在多個(gè)方面展現(xiàn)出了卓越的性能，為工程師們的設(shè)計(jì)帶來了更多的可能性。

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一、特性亮點(diǎn)

1. 小巧封裝

AD8519 采用了節(jié)省空間的 SC70 和 SOT - 23 封裝，這種小巧的封裝使得它可以放置在傳感器旁邊，有效減少外部噪聲的拾取。想象一下，在一些對(duì)空間要求極高的便攜式設(shè)備中，這種小巧的封裝能夠極大地提高電路板的集成度。

2. 寬帶寬與低失調(diào)電壓

具有 8 MHz 的寬帶寬（在 5 V 電源下），同時(shí)典型電壓失調(diào)小于 1 mV，最大失調(diào)電壓為 1.2 mV。這意味著它能夠在保證信號(hào)帶寬的同時(shí)，提供高精度的放大，對(duì)于一些對(duì)信號(hào)精度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景非常適用。

3. 軌到軌輸出擺幅

軌到軌輸出擺幅比標(biāo)準(zhǔn)視頻運(yùn)算放大器更大，這使得它在需要更大動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，能夠充分利用電源電壓，輸出接近電源軌的信號(hào)。

4. 高轉(zhuǎn)換速率與單電源操作

2.9 V/μs 的轉(zhuǎn)換速率，使其能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，適用于驅(qū)動(dòng) ASIC 輸入，如語音編解碼器。同時(shí)，支持 2.7 V 到 12 V 的單電源操作，這為電池供電的應(yīng)用提供了便利，降低了電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

二、規(guī)格參數(shù)

1. 電氣特性

在不同的電源電壓（如 5.0 V、3.0 V、2.7 V 等）和溫度條件下，AD8519/AD8529 都有詳細(xì)的電氣參數(shù)。例如，在 (V{S}=5.0 ~V)，(V - = 0 ~V)，(V{CM}=2.5 ~V)，(T_{A}=25^{circ} C) 的條件下，輸入失調(diào)電壓、輸入偏置電流、共模抑制比等參數(shù)都有明確的指標(biāo)。這些參數(shù)是我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)選擇合適放大器的重要依據(jù)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行仔細(xì)考量。

2. 絕對(duì)最大額定值

包括電源電壓（±6 V）、輸入電壓（±6 V）、差分輸入電壓（±0.6 V）等。在使用過程中，必須確保輸入信號(hào)和電源電壓等參數(shù)不超過這些額定值，否則可能會(huì)對(duì)器件造成永久性損壞。這就像我們開車時(shí)要遵守交通規(guī)則一樣，只有在安全范圍內(nèi)操作，才能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

3. 熱阻參數(shù)

不同的封裝類型（如 5 - 引腳 SC70、5 - 引腳 SOT - 23、8 - 引腳 SOIC 等）具有不同的熱阻參數(shù)（(theta{JA}) 和 (theta{JC})）。熱阻參數(shù)關(guān)系到器件在工作過程中的散熱情況，對(duì)于功率較大的應(yīng)用場(chǎng)景，我們需要根據(jù)熱阻參數(shù)來設(shè)計(jì)合適的散熱方案，以保證器件的工作溫度在安全范圍內(nèi)。

三、典型性能特性

通過一系列的圖表展示了 AD8519/AD8529 在不同條件下的性能表現(xiàn)，如輸入失調(diào)電壓分布、電源電流與電源電壓和溫度的關(guān)系、共模抑制比與共模電壓和頻率的關(guān)系等。這些圖表直觀地反映了放大器的性能特點(diǎn)，我們可以從中了解到在不同工作條件下，放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)的變化情況。例如，從電源電流與溫度的關(guān)系圖表中，我們可以預(yù)測(cè)在不同溫度環(huán)境下，放大器的功耗情況，從而合理設(shè)計(jì)電源供應(yīng)。

四、應(yīng)用案例

1. 精密全波整流器

在設(shè)計(jì)精密整流器時(shí)，轉(zhuǎn)換速率是一個(gè)容易被低估的參數(shù)。AD8519 憑借其出色的轉(zhuǎn)換速率，能夠有效減少在二極管切換過程中產(chǎn)生的大毛刺。其工作原理是通過兩個(gè)二極管的切換，使放大器在兩種狀態(tài)下工作，實(shí)現(xiàn)半波反相和全波整流的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證整流的精度，需要選擇公差較小的無源元件，同時(shí)合理設(shè)計(jì)電阻值以減少偏置電流相關(guān)的電壓失調(diào)。大家可以思考一下，在不同的輸入信號(hào)頻率下，如何進(jìn)一步優(yōu)化這個(gè)電路的性能呢？

2. 10× 麥克風(fēng)前置放大器

該電路使用 AD8519 作為運(yùn)算放大器，在 20 Hz 到 20 kHz 的頻率范圍內(nèi)提供 20 dB 的增益，并且完全符合 PC99 規(guī)范。不僅如此，它在輸入噪聲為 120 dB 時(shí)，輸出噪聲約為 100 dB，適用于大多數(shù)專業(yè) 20 位音頻系統(tǒng)；在 120 dB THD + N 的單位增益下，適用于 24 位專業(yè)音頻系統(tǒng)。由于 AD8519 的高轉(zhuǎn)換速率，在較低電壓下不會(huì)出現(xiàn)與轉(zhuǎn)換速率相關(guān)的失真。這為音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)高性能、低成本的解決方案。那么，如果要進(jìn)一步提高音頻系統(tǒng)的性能，我們還可以從哪些方面入手呢？

3. 雙元件可變電橋放大器

這種配置常用于壓力和流量傳感器中，與單元件可變電橋相比，信號(hào)強(qiáng)度提高了 2 倍。AD8519 由于其軌到軌輸出和低失調(diào)的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在這種電路中。其小巧的封裝、低功耗、高輸出電流驅(qū)動(dòng)能力等優(yōu)點(diǎn)，使得它在遠(yuǎn)程橋傳感器應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。

五、訂購指南

提供了詳細(xì)的訂購信息，包括不同型號(hào)（如 AD8519AKS - REEL7、AD8519ART - REEL 等）對(duì)應(yīng)的溫度范圍、封裝描述、封裝選項(xiàng)和品牌信息等。同時(shí)，對(duì)于一些型號(hào)還標(biāo)注了 RoHS 合規(guī)信息。在訂購時(shí)，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，選擇合適的型號(hào)和封裝。

綜上所述，AD8519/AD8529 運(yùn)算放大器以其出色的性能和豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師們提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的需求，充分利用其特性，合理設(shè)計(jì)電路，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。希望通過本文的介紹，能讓大家對(duì) AD8519/AD8529 有更深入的了解，在設(shè)計(jì)中發(fā)揮出它們的最大優(yōu)勢(shì)。