ZHCSF25 May 2016 TLV521
PRODUCTION DATA.
7 詳細 說明
7.1 概述
TLV521 是采用德州儀器 (TI) 頂尖的 VIP50 工藝技術制造的。此專利工藝技術極大地提高了德州儀器 (TI) 低功耗和低電壓運算放大器的性能。以下章節(jié)將展示 VIP50 工藝技術的優(yōu)勢并重點介紹可實現(xiàn)超低功耗的電路。
7.2 功能方框圖
Figure 29. 方框圖
7.3 功能 說明
放大器的差分輸入包含一個同相輸入 (IN+) 和一個反相輸入 (IN–)。放大器僅放大兩個輸入之間的電壓差，即所謂的差分輸入電壓。運算放大器的輸出電壓 (Vout) 的計算公式為Equation 1：
其中 AOL 是放大器的開環(huán)增益，通常約為 100dB。
7.4 器件功能模式
7.4.1 輸入級
TLV521 具有一個軌至軌輸入，這可為系統(tǒng)設計人員提供更多靈活性。該軌至軌輸入通過并行使用一個 PMOS 差分對和一個 NMOS 差分對實現(xiàn)。當共模輸入電壓 (VCM) 接近 V+ 時，NMOS 對開啟且 PMOS 對關閉。當 VCM 接近 V− 時，NMOS 對關閉且 PMOS 對開啟。當 VCM 介于 V+ 和 V− 之間時，內部邏輯可判定每個差分對將獲得的電流量。這種專用邏輯可確保放大器在整個共模電壓范圍內實現(xiàn)穩(wěn)定且低失真度的運算。
由于兩個輸入級都具有自己的失調電壓 (VOS) 特性，所以 TLV521 失調電壓是 VCM 的一個函數(shù)。VOS 的切換點落在了 V+ 下面 1.0V 的位置。請參閱“典型性能特性”一節(jié)的“VOS 與 VCM之間的關系”曲線。當輸入信號幅值與 VOS 值相當且/或設計需要高精度時，應格外謹慎。在這些情況下，輸入信號必須避過切換點。此外，PSRR 和 CMRR 等涉及輸入失調電壓的參數(shù)也將受差分對轉換區(qū)域中 VCM 的變化的影響。
7.4.2 輸出級
電源為 3.3V 時，TLV521 輸出電壓擺幅在距離軌 3mV 的范圍內，這可在輸出端提供可能的最大動態(tài)范圍。在低電源電壓下操作時，這一點尤為重要。
TLV521 最大輸出電壓擺幅決定了特定輸出負載下的最大可能擺幅。輸出負載為 100kΩ，電源為 5V 時，TLV521 輸出擺幅在距離軌 50mV 的范圍。