ZHCSFE8A August 2016 – November 2016 TLV8801 , TLV8802
PRODUCTION DATA.
7 詳細 說明
7.1 概述
TLV8801（單通道）和 TLV8802（雙通道）系列納瓦級 CMOS 運算放大器專為長壽命電池供電和能量收集 應用而設計。它們由單電源供電，工作電壓低至 1.7V。輸出為軌至軌，擺幅范圍在相對于電源 3.5mV 以內（負載為 100kΩ）。共模范圍擴展至負電源，這使得它成為單電源 應用的理想之選。在內部采用了 EMI 保護，以降低 EMI 的影響。
典型特性 曲線中顯示了隨工作電壓或溫度的變化而顯著變化的參數。
7.2 功能框圖
7.3 特性 說明
放大器的差動輸入包含一個非反相輸入 (+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，這稱為差動輸入電壓。運算放大器的輸出電壓 VOUT 由Equation 1 給出：
where
- AOL 是放大器的開環增益，通常約為 120dB（1,000,000x，或每微伏 1,000,000 伏）。
7.4 器件功能模式
7.4.1 負電源軌感應輸入
TLV880x 的輸入共模電壓范圍為 (V-) 至 (V+) – 0.9V。在該范圍內，預計能夠以 80dB 的最小 CMRR 實現低偏移。TLV880x 受到“反相”或“反轉”保護。
7.4.2 軌至軌輸出級
電源為 1.8V 時，TLV880x 輸出電壓的擺幅為相對于電源軌 3.5mV，這可在輸出端提供盡可能大的動態范圍。在低電源電壓下運行時，這一點尤為重要。
TLV880x 最大輸出電壓擺幅圖定義了特定輸出負載下的最大可能擺幅。
7.4.3 針對納瓦級功率運行的設計優化
在針對超低功耗進行設計時，應仔細選擇系統反饋組件。為了最大程度地減小靜態電流消耗，應選擇值較大的反饋電阻器。任何大型電阻器都會產生雜散電容（在電路中）以及運算放大器的輸入電容。這些寄生 RC 組合可能會影響整個系統的穩定性。可能需要使用反饋電容器來確保穩定性并限制過沖或增益峰化。
如有可能，應使用交流耦合和交流反饋來降低通過反饋元件消耗的靜態電流。由于大量的電解質可能會產生較大的靜態電流（納安級），因此使用薄膜或陶瓷電容器。
7.4.4 驅動電容負載
TLV880x 具有 6kHz 典型增益帶寬，可在內部得到補償以實現穩定的單位增益運行。但是，單位增益跟隨器是最敏感的電容負載配置。將直接放置在放大器輸出端的電容負載與放大器的輸出抗阻相結合可產生相位滯后，從而減小放大器的相補角。如果相補角明顯減小，則響應將欠阻尼，這可導致傳輸中產生峰化，如果峰化過多，運算放大器可能會開始振蕩。
為了驅動大型 (>50pF) 電容負載，應該使用隔離電阻器 RISO，如Figure 37 中所示。通過使用此隔離電阻器，電容負載可與放大器的輸出相隔離。RISO 的值越大，放大器越穩定。如果 RISO 的值足夠大，則反饋環路將保持穩定，不受 CL 值的影響。但是，較大的 RISO 值會導致輸出擺幅減小和輸出電流驅動降低。建議的 RISO 值為 30-50kΩ。
Figure 37. 電容負載的電阻式隔離