思瑞浦推出高PSRR、高带宽、高压运算放大器TPA267x,抑制比达80dB@100kHz

2024-06-11 思瑞浦3PEAK公众号
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聚焦高性能模拟芯片嵌入式处理器的半导体供应商思瑞浦3PEAK正式发布高PSRR、高带宽、高压运算放大器TPA267x系列。


TPA267x系列产品带宽10MHz,压摆率达到15V/μs,产品在100kHz电源干扰下抑制比达到了80dB,降低了客户在电源上的设计成本,广泛适用于工业自动化、光伏储能、电机驱动器和音频设备等领域。


TPA267x产品特性

供电电压:4V~36V

静态电流:1.65mA

失调电压:±3mV 

失调电压温漂:2μV/℃

高带宽:10MHz

高压摆率:15V/μs

高PSRR+:80dB@100kHz

工作温度范围: −40℃ to 125℃


TPA267x产品优势

TPA267x在全电压供电范围内,具备优异的电源抑制比(PSRR+)特性,确保了性能表现的一致性与稳定性,非常适用于各种工业供电环境下的应用。此外,TPA267x的失调电压温漂仅为2μV/℃,保证了在全温度范围内实现精确的信号采样。其典型应用电路下图所示。


TPA267x典型应用图 


在上述应用电路中,放大器的关键特性对整个信号采集系统至关重要,主要体现在以下几个方面:


全供电电压范围下的高PSRR

电源抑制比(PSRR+)是影响放大器输出精度的关键指标。它定义为电源电压变化(ΔVs)引起放大器失调电压变化(ΔVos)的比值,通常以dB为单位。失调电压的变化会被放大器电路的噪声增益放大,从而影响输出精度。PSRR的定义如下:


在大部分应用场景中,电源上常叠加高频噪声,这些噪声通过电源路径耦合到放大器的供电引脚。放大器的高频PSRR能力可以有效抑制这些噪声对输出信号精度的影响。如下图所示,TPA267x展现出卓越的高PSRR+性能,在100kHz频率下,PSRR+超过80dB,即100μV/V。这种高性能的PSRR+特性让TPA267x在高频噪声环境下保持信号的高精度。

 TPA267x PSRR+与频率


当电源上耦合100kHz频率,峰峰值为100mVpp高频噪声时,电源噪声引起的输入失调电压的变化为10uVpp:


若噪声增益Gnoise=10时:


TPA267x系列在所有电源电压范围内,无论是在低电压还是高电压供电条件下,PSRR+性能均能保持高度一致,不会随电源变化而波动,满足客户对不同电源条件的适配需求。


静态功耗电流明显降低

TPA267x对静态电流做了进一步优化,在25℃工作条件下,单通道的静态电流为1.65mA(典型值)。在全温度范围内,静态电流最大值不超过2.5mA。与上一代的高压高带宽运算放大器相比,TPA267x在静态电流上分别实现了45%和37.5%的降低。在相同的环境温度下,芯片发热明显降低,拥有更宽工作温度范围,从而提供出色的能耗表现。如下图所示,在-40℃~125℃的工作温度范围内,静态电流波动极小,因此在外部温度变化较大的应用环境中,TPA267x也能保持稳定的静态电流。 

TPA2672电源电流与温度


低失调电压温漂保证全温度范围内采样精度

TPA267x系列不仅具有低输入失调电压,最大仅为±3mV(Ta=25℃),且输入失调电压温漂仅为2μV/℃(典型值)。该特性对于输入失调电压敏感型应用至关重要,例如需要高闭环增益的电流检测应用。低失调电压温漂让输入失调电压在全温度范围内的变化极小,这不仅确保了检测电路在全温范围内都能维持高精度,还能显著降低客户采样校准成本。如下图所示,TPA267x因其出色的失调电压温漂性能,它的输入失调电压对温度变化影响非常小,成为敏感型应用的理想选择。

TPA267x 输入失调电压与温度


在上下电过程中输出信号无毛刺

一些放大器在上电或者下电过程中,当电源电压低于最小工作电压时,由于内部电路节点可能处于不稳定状态,放大器的输出信号可能会产生短脉冲,这些短脉冲的幅值和宽度通常与电源的上下电速度及其幅度有关。如果后级系统对此类短脉冲敏感,可能会引起误动作,例如在过流保护或过压保护的应用中,上电时的短脉冲可能导致误触发保护机制,从而给用户增加额外的成本。为解决这一问题,TPA267x系列进行了设计优化,如下图所示,在上电和下电过程中确保输出信号不会产生误脉冲。

TPA267x上电和下电


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产品型号
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Rating
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Channel
Supply Voltage(Min)
Supply Voltage(Max)
Iq per channel (Max)(μA)
GBW (Typ) (MHz)
Slew Rate(Typ)(V/μs)
Rail-Rail In
Rail-Rail Out
Ishort(Typ) (mA)
Vos(Max)(mV)
Offset Drift(Typ)(μV/°C)
Ib(typ)(pA)
Vn (Typ) (nV/rtHz)
Peak Noise at 0.1 to 10Hz(μVpp)
Operating Temperature Range(°C)
LM2904A-VR
高压运算放大器
Production
Industrial
MSOP-8
2
3
36
200
0.9
0.5
No, to V- only
Yes
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