MS321/MS358/MS324 低功耗运算放大器
分别为单通道、双通道和四通
道运算放大器。具有高的单位增益带宽,在特定情
况下摆率可以达到0.4V/us,每个放大器的静态电流
(5V)只有 430uA。输入共模范围可以到地,同时
器件可以在单电源或双电源下工作。它还可以轻松
地驱动大电容负载。
MS321/358/324 分别适用于 SOT23-5、 SOP8、
SOP14/TSSOP14 和 QFN16 封装。总的来说,
MS321/358/324 是一个低功耗,宽电源电压范围的
运放。且它具有经济的价格,使其应用领域宽泛。
主要特点(VCC=5V, TA=25℃,除非特定条件的典型
值)
增益带宽积1MHz
低供电电流430uA
低输入偏置电流30nA
供电电压范围2.5V 到 36V
大电容负载下保持稳定
极限参数(1)
参数 参数范围 单位
差分输入电压 ±电源电压
输入电流(VIN < -0.3V) (2) 50 mA
电源电压(V+ - V-) 40 V
输入电压 -0.3~40 V
输出短路到地,V+ ≤ 15V,TA=25 (3) ℃ 连续
节温(4) 150 ℃
安装温度:引线温度(焊接,10 秒) 260 ℃
安装温度:红外线(10 秒) 215 ℃
存储温度,Tstg -65~150 ℃
注意:
(1)超出上述极限参数值可能对器件造成永久的损害。这些只是最大额度值,不表示在这些
条件下或者在任何其他超出本技术规格操作部分所示的条件下,器件能够正常工作。长期在极限
参数值下工作会影响到器件的可靠性。
(2)这些输入电流只会在输入引线的任何一端驱动到负时产生。它是由于输入 PNP 的 CB 结正
向偏置表现出的输入二极管箝位所造成。除了这个二极管效应外,在芯片上还有横向NPN 寄生效
应。输入被驱动到负的时间区域,这个晶体管效应能够使得运放的输出电压到V+,这个不具有,当输入电压从负变回大于-0.36V(25℃),输出将会变回正常状态。
(3)输出短路到 V+会造成芯片过度发热最终芯片。独立于 V+大小的输出短路到地电流接
40mA。当电源电压的值超过+15V,连续的短路电流将会超过功耗额度最终器件。
(4)最大功耗是 TJ(MAX),θJA 和 TA 的函数。最大允许功耗的函数式是 PD=(TJ(MAX)-TA)/θ
JA.所有的数据应用于直接焊接到 PCB 板上的芯片。
详细描述
1、概述
MS321/358/324 运算放大器可以单电源或者双电源供电,具有真差分输入,在 0V 输入共模电
压下还保持着线性模式。这个放大器具有较宽的工作电源电压范围,并且电源电压的变化对性能
特性的影响很小。在25℃时放大器能够工作在 2.5V 电源电压下,可以轻松适应大的差分输入电
压,同时输入差分电压能够大于V+而不损坏器件。为了避免输入电压降到电源电压最低点 0.3V
(25℃)以下,需要在输入提供保护,一个输入箝位二极管和一个电阻可以用于输入端保护。
2、功能模块简图
3、特征描述
放大器在小信号电平采用A 类输出,在大信号电平时转换为 B 类,这就使得放大器产生大的
电流源和电流沉。因此,外部晶体管NPN 和 PNP 能够被用于扩展放大器的电流能力。在输出电流
沉的应用中,输出电压需要从地升高接近一个二极管的电压来偏置芯片中的垂直PNP 晶体管。
对于AC 应用,负载对于放大器的输出是容性耦合,可以在放大器的输出端和地之间接入一
个电阻用来增加A 类输出的偏置电流并减小失真。
容性负载直接用于放大器的输出减小了相位裕度。50pF 的电容能够适用于最差的正向单位增
益连接。如果放大器需要驱动一个大的容性负载,那么应该使用大的闭环增益或者阻性隔离。
MS321/358/324 的偏置网络产生的电流独立于 2.5V 到 36V 的电源电压。
到地或者到电源的输出短路电流应该持续很短的时间,否则电路会被,但是这不是短路
电流造成的金属熔断,而是由于芯片增加大的功耗产生了过热的节温最终才导致失效。
4、芯片功能
共模电压范围
在正常工作状态下,MS321/358/324 的共模电压范围能够扩展到-0.3V 到 36V 这个范围内,
典型的性能总结如下表1:
表1、典型性能范围(VS=5V)
参数 最小典型最大 单位
输入电压范围 -0.3 36 V
失调电压 3 7 mV
失调电压漂移(TA=-40 到 85℃) 9 uV/℃
CMRR 65 85 dB
PSRR 65 100 dB
增益带宽积(GBP) 1 MHz
摆率 0.4 V/us
相位裕度 60 degrees
等效输入噪声电压 60 nV
设计要求
电源电压(最高36V)
相位裕度:60°
1.2 设计过程的细节
在放大器的输出和反相输入端连接1MΩ的反馈电阻
在反相输入端和地之间连接10KΩ的电阻。尽可能的放置电阻靠近到反相输入端的引脚
连接电源和输入电压
1.3 应用曲线