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·HJ6172 双高速低功耗低失真电压反馈放大器

·HJ6172 双高速低功耗低失真电压反馈放大器

一、概述  HJ6172是一种双高速电压反馈放大器。具有极好的DC和AC单位增益稳定性、100MHz的单位增益带宽、3000V/μs的转换速率、50mA的输出电流和低的静态电流(2.3mA/每个运放)。HJ6172有宽的电源电压,电源电压范围为±5~±15V,不但可以应用在需要提供大的输出电压幅度的系统中,而且也适用于如移动电视等低压环境中。HJ6172是一个高性能的双运算放大器,可广泛应用于脉冲
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一、概述
  HJ6172是一种双高速电压反馈放大器。具有极好的DC和AC单位增益稳定性、100MHz的单位增益带宽、3000V/μs的转换速率、50mA的输出电流和低的静态电流(2.3mA/每个运放)。HJ6172有宽的电源电压,电源电压范围为±5~±15V,不但可以应用在需要提供大的输出电压幅度的系统中,而且也适用于如移动电视等低压环境中。HJ6172是一个高性能的双运算放大器,可广泛应用于脉冲放大器、峰值检测器、I/V转换器、视频放大器、ADSL/HDSL驱动器、ADC/DAC缓冲器等。HJ6172引出端排列和性能参数与LM 6172相同,可以互相代换。
HJ6172采用F08-06陶瓷扁平封装,提高了器件可靠性,减小了体积,更适合应用于军工电子设备中。
      
二、电原理图(1/2 HJ6172)

 

 

三、封装形式及引出端功能
  采用D08S2双列直插和F08-06陶瓷扁平封装,外形尺寸见附录一图1、图9。

 

四、绝对最大额定值
  电源电压        ±18V        差模输入电压           18V
  输出短路        持续         贮存温度             -65~+150℃
  ESD(人体模型)     3kV         工作温度范围           -55~+125℃
  耗散功率        680mW(D08S2)    引线焊接温度(10s)       +300℃
              400mW(F08-06)

五、电特性
  1.±15V电特性
  除非另有说明,VCC=+15V,VEE=-15V,-55℃≤TA≤+125℃,RL=1kΩ,VCM=0V。

参数名称

符号

测试条件

规范值

单位

最小值

典型值

最大值

输入失调电压

VIO

TA=+25℃

 

0.4

3

mV

 

 

 

4

输入失调电压
温度漂移系数*

αVIO

 

 

6

 

µV/℃

输入失调电流

IIO

TA=+25℃

 

0.02

2

μA

 

 

 

3

输入偏置电流

IIB

TA=+25℃

 

1.2

3

μA

 

 

 

4

共模抑制比

CMRR

VCM=±10V

TA=+25℃

70

110

 

dB

 

65

 

 

开环电压增益

AVD

RL=1kΩ

TA=+25℃

80

86

 

dB

 

75

 

 

输出电压幅度

VOPP

RL=1kΩ

TA=+25℃

±12.5

±13

 

V

 

±12

 

 

RL=100Ω

TA=+25℃

 

±8.5

 

 

 

 

 

电源电压抑制比

PSRR

TA=+25℃

75

95

 

dB

输入阻抗*

Rin

TA=+25℃

差模

 

4.0

 

共模

 

4.9

 

开环输出电阻*

RO

TA=+25℃

 

14

 

Ω

连续输出电流

IO

RL=100Ω

TA=+25℃

±60

±90

 

mA

 

±50

 

 

输出短路电流

IOC

TA=+25℃

 

±107

 

mA

转换速率*

SR

TA=+25℃,Vin=13Vp-p,AV=+2

 

3000

 

V/μs

单位增益带宽*

BW

TA=+25℃,AVCL=+1.0

 

100

 

MHz

建立时间(0.1%)*

 

TA=+25℃,AV =-1,RL=500Ω,VO=±5V

 

65

 

ns

电源电流(全部)

IS

TA=+25℃

 

4.8

8

mA

  * 样品测试
  2.±5V电特性
  除非另有说明,VCC=+5V,VEE=-5V,-55℃≤TA≤+125℃,RL=1kΩ,VCM=0V。

参数名称

符号

测试条件

规范值

单位

最小值

典型值

最大值

输入失调电压

VIO

TA=+25℃

 

0.1

3

mV

 

 

 

4

输入失调电压
温度漂移系数

αVIO

 

 

4

 

µV/℃

输入失调电流

IIO

TA=+25℃

 

0.02

1.5

μA

 

 

 

2

输入偏置电流

IIB

TA=+25℃

 

1.4

2.5

μA

 

 

 

1.5

共模抑制比

CMRR

VCM=±3V

TA=+25℃

70

105

 

dB

 

65

 

 

开环电压增益

AVD

RL=1kΩ

TA=+25℃

70

82

 

dB

 

65

 

 

输出电压幅度

VOP

RL=1kΩ

TA=+25℃

 

±3.3

 

V

 

±3

 

 

RL=100Ω

TA=+25℃

±2.4

±2.7

 

电源电压抑制比

PSRR

TA=+25℃

75

95

 

dB

输入阻抗*

Rin

TA=+25℃

差模

 

4.0

 

共模

 

4.9

 

开环输出电阻*

RO

TA=+25℃

 

14

 

Ω

连续输出电流

IO

RL=100Ω

TA=+25℃

±24

±29

 

mA

 

±23

 

 

输出短路电流

IOC

TA=+25℃

 

±72

 

mA

转换速率*

SR

TA=+25℃,Vin=3.5Vp-p,
AV=+2

 

750

 

V/μs

单位增益带宽*

BW

 

 

70

 

MHz

建立时间(0.1%)*

 

TA=+25℃,AV=-1,RL=500Ω,VO=±1V

 

72

 

ns

电源电流(全部)

IS

TA=+25℃

 

4.4

6

mA

   * 样品测试

  1.I/V转换器
 
   2.差分线驱动器
 

七、应用说明
  1.电源旁路电容
  为了在整个频率范围内维持低电源阻抗,在靠近HJ6172的正负电源端应分别各接入一个0.01µF陶瓷电容和一个2.2µF钽电容器,0.01µF陶瓷电容器应更紧靠近器件的电源端。

 

 

  2.怎样补偿输入电容
  放大器的输入电容和增益电阻RG形成一个新极点,导致放大器产生尖峰脉冲或振荡。为了解决这一问题,可用一个反馈电容CF来消除这个极点,反馈电容值按下述公式计算:
                               CC≥CIN×RG/RF
  对HJ6172而言,推荐反馈电容器典型值为2pF。

 

 

  3.元件及反馈电阻选用原则
  在高频下,任何导线都相当于电感,所以HJ6172在高频应用时,使元器件引线尽可能短是非常重要的。高频应用时,宜选用碳合成电阻和云母电容器。应优先选用表贴元件,因为表贴元件比其他分立元件具有最小的电感效应。在高频放大器应用中,当反馈电阻越大时,寄生电容产生的瞬态扰动或振荡就越强。对HJ6172而言,选取反馈电阻值小于1kΩ将获得最佳电特性。

  4.终端负载要求
  在高频应用时,如果终端不匹配,信号就会产生反射。图中给出了终端匹配和终端不匹配时的信号波形。为了减少反射,宜使用同轴电缆作为终端负载,因为同轴电缆具有与信号源匹配的特征阻抗。其它一些末端将是具有同样值的终端负载或电阻器,常用电缆中,RG59特征阻抗为75Ω,RG58特征阻抗为50Ω。

 

 

  5.驱动电容负载
  放大器驱动电容负载时,在输出端会有振荡或扰动,为了消除振荡或减小扰动,如图所示,在放大器输出端串入一个退耦电阻RISO,退耦电阻RISO和负载电容CL形成一个极点,可以增加整个系统的相位余量,提高稳定性。所希望的特性与隔离电阻值大小有关,一个较大的隔离电阻将使脉冲响应变得更慢。对HJ6172而言,推荐退耦电阻值为30~50Ω。

 

 

  6.正确选择转换速率
  放大器 HJ6172的转换速率决定于电流对内部高阻结点的电容器充电和放电时间。而这个电流大小等于差动输入电压除以总的衰减电阻RE(见电原理图),因而转换速率与输入电压成正比,闭环增益越小,转换速率越大。
另外有些情况不是转换速率越大就越好,当一个非常快的大脉冲信号加到放大器输入端时,会出现向上过冲和向下过冲,导致建立时间变长。如果在HJ6172输入端和前级之间串接一个1kΩ电阻,通过降低转换速率,就会得到较低的过冲和较短的建立时间。

  7.怎样减小建立时间
  HJ6172的转换速率非常高,容易产生向上过冲和向下过冲,导致建立时间变长。为了降低HJ6172的建立时间,在输入信号源和器件输入端之间串接一个1kΩ电阻,以求降低转换速率。反馈电容也可以被用来减小向上过冲和向下过冲,这个电容器也可以看作一个零点,能提高放大器的稳定性。推荐反馈电容器值为2pF。
  当HJ6172作缓冲器应用时,反馈电容器必须并联一个1kΩ电阻。

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