8.3.1 工作電壓

TLV314 系列運(yùn)算放大器在 1.8V 至 5.5V 的額定電壓范圍內(nèi)可安全無(wú)虞地運(yùn)行。此外，許多規(guī)格在 –40°C 至 +125°C 溫度下適用。典型特性 部分中提供了隨工作電壓或溫度而顯著變化的參數(shù)。用 0.01μF 陶瓷電容器旁路電源引腳。

8.3.2 軌至軌輸入

TLV314 系列的輸入共模電壓范圍在電源軌基礎(chǔ)上向外擴(kuò)展了 200mV。此性能由一個(gè)互補(bǔ)輸入級(jí)實(shí)現(xiàn)：與 P 通道差分對(duì)并聯(lián)的 N 通道輸入差分對(duì)；請(qǐng)參閱功能框圖 部分。當(dāng)輸入電壓靠近正軌（通常為 (V+) – 1.3V 到高于正電源電壓 200mV）時(shí)，N 通道對(duì)有效；當(dāng)輸入為低于負(fù)電源電壓 200mV 到大約 (V+) – 1.3V 范圍時(shí)，P 通道對(duì)打開。在一個(gè)通常介于 (V+) – 1.4V 到 (V+) – 1.2V 的小轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)對(duì)都打開。借助于過(guò)程變化，這個(gè) 200mV 轉(zhuǎn)換區(qū)域的變化可高達(dá) 300mV。 因此，此轉(zhuǎn)換區(qū)域（兩個(gè)級(jí)都打開）在低端上的范圍介于 (V+)-1.7V 至 (V+)-1.5V 之間，在高端上的范圍高達(dá) (V+)-1.1V 至 (V+)-0.9V 之間。在此轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)，與器件在該區(qū)域外運(yùn)行相比，PSRR、CMRR、偏移電壓和 THD 會(huì)降級(jí)。

8.3.3 軌至軌輸出

TLV314 設(shè)計(jì)為一種微功耗、低噪聲運(yùn)算放大器，可提供強(qiáng)大的輸出驅(qū)動(dòng)能力。它采用一個(gè)具有共源晶體管的 AB 類輸出級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)完全的軌至軌輸出擺幅功能。對(duì)于高達(dá) 10kΩ 的電阻負(fù)載，無(wú)論施加的電源電壓是多少，輸出擺幅通常在兩個(gè)電源軌的 5mV 以內(nèi)。不同的負(fù)載情況會(huì)改變放大器在靠近電源軌范圍內(nèi)擺動(dòng)的能力；請(qǐng)參閱Figure 7。

8.3.4 共模抑制比 (CMRR)

TLV314 的 CMRR 是以多種方式指定的，因此對(duì)于給定的應(yīng)用可以使用最佳匹配項(xiàng)；請(qǐng)參閱電氣特性 表。首先，給出了低于轉(zhuǎn)換區(qū)域 [V_CM < (V+) – 1.3 V] 的共模范圍內(nèi)的器件 CMRR。當(dāng)應(yīng)用需要使用差分輸入對(duì)之一時(shí)，此規(guī)格是器件功能的最佳指標(biāo)。其次，指定了在（V_CM = –0.2V 至 5.7V）時(shí)整個(gè)共模范圍內(nèi)的 CMRR。最后的這個(gè)值包含轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)測(cè)出的變化（請(qǐng)參閱Figure 4）。

8.3.5 電容負(fù)載和穩(wěn)定性

TLV314 旨在用于 需要驅(qū)動(dòng) 電容負(fù)載的應(yīng)用。與所有運(yùn)算放大器一樣，可能存在會(huì)使 TLV314 變得不穩(wěn)定的特定情況。在確定放大器的運(yùn)行是否穩(wěn)定時(shí)，需要考慮特定的運(yùn)算放大器電路配置、布局、增益和輸出負(fù)載等因素。與增益更高的放大器相比，
在單位增益 (1V/V) 緩沖器配置下驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的運(yùn)算放大器更容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。電容負(fù)載與運(yùn)算放大器輸出電阻相結(jié)合后，在反饋環(huán)路內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)使相補(bǔ)角降級(jí)的極點(diǎn)。當(dāng)電容負(fù)載增加時(shí)，相補(bǔ)角的降級(jí)會(huì)增大。TLV314 在單位增益配置下運(yùn)行時(shí)，在純電容負(fù)載達(dá)到大約 1nF 時(shí)仍然保持穩(wěn)定。某些超大電容器（C_L大于 1μF）的等效串聯(lián)電阻足夠改變反饋環(huán)路內(nèi)的相位特性，從而使放大器保持穩(wěn)定。增加放大器閉環(huán)增益使得放大器能夠驅(qū)動(dòng)更大的電容。如果在電壓增益更高時(shí)測(cè)量放大器的過(guò)沖響應(yīng)，可發(fā)現(xiàn)此能力的增長(zhǎng)十分明顯；請(qǐng)參閱 Figure 8。

放大器在單位增益配置下運(yùn)行時(shí)增大電容負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力的一種方法就是串行插入一個(gè)小電阻器（一般為 10Ω 到 20Ω），與輸出串聯(lián)（如 Figure 14 中所示）。這個(gè)電阻器大大減少了與大電容負(fù)載相關(guān)的過(guò)沖和振鈴。然而，這個(gè)技巧的一個(gè)可能問(wèn)題是這個(gè)增加的串聯(lián)電阻和任一與負(fù)載電容并聯(lián)的連接電阻會(huì)生成一個(gè)分壓器。此分壓器在輸出上引入一個(gè)減少輸出擺幅的增益誤差。

Figure 14. 改進(jìn)電容負(fù)載驅(qū)動(dòng)

8.3.6 EMI 易感性和輸入濾波

運(yùn)算放大器隨著器件對(duì)于電磁干擾 (EMI) 的易感性而發(fā)生變化。如果傳導(dǎo) EMI 進(jìn)入運(yùn)算放大器，放大器輸出中觀察到的直流偏移值在有 EMI 時(shí)可能偏離其標(biāo)稱值。這個(gè)偏離是由與內(nèi)部半導(dǎo)體結(jié)相關(guān)的信號(hào)修整引起的。雖然所有的運(yùn)算放大器引腳功能都會(huì)受到 EMI 的影響，但是信號(hào)輸入引腳可能是最易受影響的。TLV314 運(yùn)算放大器系列整合了內(nèi)部輸入低通濾波器，該濾波器可減少放大器對(duì) EMI 的響應(yīng)。這個(gè)濾波器提供共模和差分模式濾波。此濾波器針對(duì)大約 80MHz (-3dB) 的截止頻率而設(shè)計(jì)，具有每十倍頻 20dB 的下降率。

德州儀器 (TI) 已經(jīng)開發(fā)出在 10MHz 至 6GHz 擴(kuò)展寬頻譜范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)量和量化運(yùn)算放大器抗擾度的功能。EMI 抑制比 (EMIRR) 指標(biāo)允許按 EMI 抗擾性直接比較運(yùn)算放大器。Figure 13 說(shuō)明了針對(duì) TLV314 執(zhí)行的此測(cè)試的結(jié)果。還可以在應(yīng)用報(bào)告《運(yùn)算放大器的 EMI 抑制比》(SBOA128) 中找到詳細(xì)信息；請(qǐng)從 www.ti.com 下載此報(bào)告。