Texas Instruments OPAx994/OPAx994-Q1高壓RRIO運(yùn)算放大器具有出色的AC性能，包括24MHz寬單位增益帶寬和35V/μs高轉(zhuǎn)換速度，同時(shí)每通道僅需1.35mA的靜態(tài)電流。OPAx994/OPAx994-Q1系列旨在保持各種電容負(fù)載的穩(wěn)定性。例如，OPAx994/OPAx994-Q1在驅(qū)動(dòng)負(fù)載電阻為1MΩ 的10μF大電容負(fù)載時(shí)可實(shí)現(xiàn)50度的相位裕度。OPAx994/OPAx994-Q1設(shè)計(jì)采用補(bǔ)償架構(gòu)，可減輕大型容性負(fù)載的持續(xù)振鈴。此設(shè)計(jì)可為具有大容量、變化或未知電容負(fù)載的系統(tǒng)提供可靠的性能和簡易的設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)手冊：

*附件：OPAx994 數(shù)據(jù)表.pdf

*附件：OPAx994-Q1 數(shù)據(jù)表.pdf

這些設(shè)備還提供出色的DC精度，包括高短路輸出電流（125mA/通道）、低失調(diào)電壓（典型值為±350μV）、低失調(diào)漂移（典型值為±2.5μV/°C）和高CMRR (125dB)，適用于主輸入對內(nèi)的高壓操作。這些特性使Texas Instruments OPAx994/OPAx994-Q1成為適用于高壓工業(yè)應(yīng)用的靈活、強(qiáng)大、高性能運(yùn)算放大器。OPAx994-Q1設(shè)備符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。

特性

• 寬電源電壓范圍：2.7 V至32 V
• 軌到軌輸入和輸出
• 24MHz GBW寬帶寬，單位增益穩(wěn)定
• 無限容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，驅(qū)動(dòng)10μF和1MΩ負(fù)載時(shí)相位裕度為50°
• 高輸出電流驅(qū)動(dòng)力：±125mA
• 低失調(diào)電壓：±350μV（典型值）
• 低失調(diào)電壓漂移：±2.5μV/°C（典型值）
• 低噪聲：12 nV/√Hz（1 kHz時(shí)）
• 高共模抑制：125 dB
• 高轉(zhuǎn)換速度：35V/μs
• 低靜態(tài)電流：每個(gè)放大器1.35mA

功能框圖

OPAx994系列32V軌至軌運(yùn)算放大器深度解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品核心特性

OPAx994系列是德州儀器(TI)推出的高性能運(yùn)算放大器家族，包含單通道OPA994和雙通道OPA2994兩個(gè)版本，具有以下突出特點(diǎn)：

1. ?寬電壓工作范圍?：2.7V至32V單電源或±1.35V至±16V雙電源供電
2. ?軌至軌輸入/輸出?：支持輸入信號達(dá)到供電軌，輸出擺幅接近電源軌
3. ?超高帶寬?：24MHz增益帶寬積，35V/μs壓擺率
4. ?無限容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)?：可穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)高達(dá)10μF容性負(fù)載
5. ?高精度性能?：典型失調(diào)電壓±350μV，溫漂±2.5μV/°C
6. ?強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力?：125mA輸出電流驅(qū)動(dòng)能力

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

1. 無限容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)技術(shù)(UCLD)

• ?自適應(yīng)補(bǔ)償?：內(nèi)部檢測輸出電容并自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
• ?相位保持?：驅(qū)動(dòng)10μF負(fù)載時(shí)仍保持50°相位裕度
• ?動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)節(jié)?：從空載24MHz自動(dòng)降頻保持穩(wěn)定性

2. 雙輸入級架構(gòu)

• ?互補(bǔ)輸入對?：并聯(lián)NPN/PNP差分對實(shí)現(xiàn)真軌至軌輸入
• ?平滑過渡?：在(V+)-2V至(V+)-1V區(qū)間實(shí)現(xiàn)輸入級無縫切換
• ?高共模抑制?：主輸入對提供125dB CMRR

3. 增強(qiáng)型保護(hù)機(jī)制

• ?無相位反轉(zhuǎn)?：輸入超限時(shí)輸出限幅而非相位反轉(zhuǎn)
• ?ESD保護(hù)?：4kV HBM防護(hù)等級
• ?短路保護(hù)?：支持連續(xù)短路輸出

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 電動(dòng)汽車充電樁GFCI檢測電路

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 采用OPA2994實(shí)現(xiàn)差分信號檢測
• 關(guān)鍵元件值：
  • 輸入分壓電阻：150Ω+150Ω
  • 檢測電容：10μF
• 布局要點(diǎn)：
  • 高壓走線間距≥2mm
  • 反饋網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)離功率路徑

?性能指標(biāo)?：

• 故障檢測響應(yīng)時(shí)間<1ms
• 共模抑制比>100dB

2. 高精度電流檢測方案

?三種配置方式?：

1. ?低邊檢測?：
   • 優(yōu)點(diǎn)：簡單，共模電壓低
   • 缺點(diǎn)：破壞接地完整性
   • 典型增益設(shè)置：49V/V(RSHUNT=100mΩ)
2. ?高邊檢測?：
   • 優(yōu)點(diǎn)：保持接地完整性
   • 挑戰(zhàn)：需處理高共模電壓
   • 推薦配置：儀表放大器架構(gòu)
3. ?差分檢測?：
   • 優(yōu)點(diǎn)：消除共模干擾
   • 典型電路：使用雙OPA994實(shí)現(xiàn)

四、關(guān)鍵參數(shù)速查表

五、PCB設(shè)計(jì)黃金法則

1. ?電源處理?：
   • 每個(gè)電源引腳配置0.1μF陶瓷去耦電容
   • 高頻應(yīng)用增加1μF鉭電容
2. ?信號走線?：
   • 輸入走線最短化，遠(yuǎn)離數(shù)字信號
   • 敏感節(jié)點(diǎn)采用保護(hù)環(huán)設(shè)計(jì)
3. ?熱管理?：
   • SOT-23封裝熱阻RθJA=185.4°C/W
   • 四層板設(shè)計(jì)可改善散熱

六、選型指南