航晶发布国产化高压功率运算放大器

发布时间：

2023-10-30

来源：

技术部/市场部

作者：

航晶微电子

运算放大器电路：国产与进口的对比分析在电子科技日新月异的今天，运算放大器电路作为信号处理的重要工具，无论是在消费电子、工业控制还是医疗设备中，都发挥着不可或缺的作用。随着国内电子制造业的迅速崛起，国产运算放大器电路逐渐进入了大众的视野。那么，国产与进口的运算放大器电路到底有什么区别呢？我们不妨一探究竟。国产运算放大器电路的崛起首先，我们得承认，过去几年里，国产运算放大器电路的发展速度令人惊叹。从最初的模仿到如今的自主研发，许多国产品牌已经能够推出性能媲美进口产品的型号。这是一种怎样的转变呢？可以说，这就像一位刚刚出道的歌手，经过多年的磨练，终于找到了自己的风格和声音。性能对比：国产与进口的相互博弈在性能上，进口运算放大器电路通常以高精度、低噪声和宽频带著称。你可能会问：“国产运算放大器电路难道就无法与之抗衡吗？”其实并非如此。虽然在某些特定参数上，国产产品可能稍显逊色，但近年来，随着技术的

航晶发布国产化高压功率运算放大器

随着近年来集成电路产业国产化的要求，航晶公司一直致力于将集成电路产业链实现完全国产化。在前期市场调研、方案论证和实验验证及自身的技术积累与研究，现推出了航晶微电子设计、生产的完全国产化的高压功率运算放大器HJGPA61A，可完全原位替代进口器件PA61和OPA541。

一、概述

HJGPA61A是一款符合GJB2438标准要求的厚膜混合集成电路高压功率运算放大器，其采用BeO基板丝网印刷厚膜集成工艺，不仅有效的降低了器件的热阻，而且还提高了器件的可靠性。其应用激光修调工艺，使器件可以达到更低的失调参数。

HJGPA61A器件具有低输入失调电压、低输入失调电流、电源电压范围宽、输出峰值电流大等特点，且器件壳体无任何电气连接可方便添加散热器工作。该器件可用于驱动阻性、容性或感性负载，能够广泛应用于马达转矩驱动器、电缆驱动器、陀螺线圈加矩等领域。

表1 HJGPA61A、PA61、OPA541对比表

通过比较可知，HJGPA61A与进口器件PA61、OPA541封装一致，引出端功能一致，电参数特性基本一致。

其中通过比较可知，虽OPA541具有极低地输入失调参数优势，但其静态电流典型值为20mA，远远大于其它两款器件。当OPA541器件在高电源电压的模式下工作时，因其采用单片集成设计工艺，电路散热能力差，且器件本身具有较大的热功耗，致器件发热严重。HJGPA61A采用厚膜集成设计工艺，不仅有效的降低了器件的热阻，而且还提高了器件的可靠性。HJGPA61A相比于OPA541拥有更低的热功耗和更优秀的散热能力，优于OPA541。

综合比较，航晶国产器件HJGPA61A能够完全替代进口器件PA61和OPA541。

二、电原理框图

图1 HJGPA61A 原理框图

三、封装形式及引出端功能

1．封装形式

采用TO-3-L金属全密封外壳封装，外形尺寸如下图2，产品实物图见图3。

图2 TO-3-L金属全密封外壳尺寸图图3 HJGPA61A产品实物图

2．引出端功能

表2 封装引出端功能表

引脚	符号	功能	引脚	符号	功能
1	OUT	输出	8	CL-	限流电阻
2	CL+	限流电阻	7	NC	空脚
3	+VS	正电源	6	-VS	负电源
4	+IN	同相输入	5	-IN	反相输入

四、电特性

除非另有说明，V_CC= +45V，V_EE= -45V，T_A= +25℃。

表3 电特性表

参数名称	测试条件	规范值			单位
参数名称	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入失调电压			±1	±6	mV
输入失调电压温漂*	-55℃~+125℃		±10	±100	uV/℃
输入偏置电流			12	30	nA
输入偏置电流温漂*	-55℃~+125℃		±50	±500	pA/℃
输入失调电流			±12	±30	nA
输入失调电流温漂*	-55℃~+125℃		±100		pA/℃
输入电阻*			100		MΩ
共模输入电压范围*		±V_S-10	±V_S-5		V
共模抑制比		64	80		dB
开环增益		96	110		dB
增益带宽积			1		MHz
功率带宽	I_O=2A，V_O=60V_PP	5	15		kHz
输出电压	I_O=5A	±V_S-10	±V_S-5		V
	I_O=2A	±V_S-7	±V_S-4
	I_O=35mA	±V_S-6
持续输出电流		±8			A
静态电流			5	12	mA

注：带*的参数为设计保证

五、典型应用

HJGPA61典型应用图

1.R4与R5是对于运放输出拉电流（Source）与灌电流（Sink）的限流保护电阻，当输出电流超出设定阈值时限流电阻使得保护回路生效以避免输出级短路而导致器件失效。

2.在应用大功率的输出环境时，需要添加相应的散热器以避免热量不能及时的消散以使得器件损坏。

六、相关产品及国产化替代情况

表4 产品替代表

序号	产品名称	进口型号	航晶型号	替代形式
1	功率运算放大器	LH0021	HJ0021	原位替代
2	功率运算放大器	LH0041	HJ0041	原位替代
3	缓冲器	LH0002	HJ0002	原位替代
4	高压功率运算放大器	PA83	HJPA83	原位替代
5	高温大电流运算放大器	OPA544	HJ544C	原位替代
6	双路功率放大器	OPA2544	HJ2544C	功能替代