TLC082QDGNRQ1

TLC082QDGNRQ1

  • 厂商:

    BURR-BROWN(德州仪器)

  • 封装:

    HVSSOP-8_3X3MM-EP

  • 描述:

    宽带高输出驱动运算放大器

  • 数据手册
  • 价格&库存
TLC082QDGNRQ1 数据手册
Product Folder Order Now Tools & Software Technical Documents Support & Community TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 TLC08x-Q1 宽带宽高输出驱动单电源运算放大器 1 特性 • • 1 • • • • • • 3 说明 宽带宽:10MHz 高输出驱动 – IOH:–1.5V VDD 时为 57mA – IOL:0.5V 时为 55mA 高压摆率 – SR+:16V/μs – SR−:19V/μs 宽电源电压范围:4.5V 至 16V 电源电流:每通道 1.9mA 低输入噪声电压:8.5nV/√Hz 输入失调电压:60μV 适用于 TLC082-Q1 的超小型 8 引脚 MSOPPowerPAD 封装 TLC08x-Q1 是首款以应用 TI BiCMOS 技术为亮点的 通用运算放大器。BiMOS 系列的理念非常简单:那就 是为准备从双电源过渡到单电流系统同时需要更高交流 和直流性能的 BiFET 用户提供一条升级途径。凭借在 整个汽车工作温度范围内(–40°C 至 125°C),在 4.5V 至 16V 额定电压下所提供的出色性能,BiMOS 适合各种音频、汽车、工业和仪表 应用。 BiMOS 放大器采用 TI 获得专利的 LBC3 BiCMOS 工 艺进行开发,它将极高的输入阻抗、低噪声 CMOS 前 端与高驱动双极输出级相结合,因而在两方面都实现了 最佳性能 特性 。与 TL08x-Q1 BiFET 早期产品相比, 其交流性能得以提升,具有 10MHz 的带宽和 8.5nV/√Hz 的电压噪声。这些 特性 使得 TLC08x-Q1 器件非常适合应用于 ADAS(例如短距离雷达)和汽 车车身。TLC082-Q1 还适用于信息娱乐和仪表组,可 用作汽车音频应用中的 前置放大器。 2 应用 • • • • • • • • • • • • 汽车 盲点检测 引擎控制单元 电动后视镜 HVAC 转向 碰撞警告 远程信息处理 仪表组 音响 工业 仪表 直流性能提升包括 VICR 得到保证,包括接地、输入失 调电压降低 4 倍至 1.5mV(最大值),以及电源抑制 增大了 40dB 达到 130dB。还有一项出色的 特性, 即 利用超小尺寸的 MSOP PowerPAD™封装能够轻松驱 动 ±50mA 的负载,从而使 TLC08x-Q1 成为理想的高 性能通用运算放大器系列。 器件信息(1) 器件编号 封装 封装尺寸(标称值) TLC082-Q1 MSOP-PowerPAD (8) 3.00mm × 3.00mm TLC084-Q1 HTSSOP (20) 6.50mm × 4.40mm (1) 如需了解所有可用封装,请参阅产品说明书末尾的可订购产品 附录。 Operational Amplifier − + 1 An IMPORTANT NOTICE at the end of this data sheet addresses availability, warranty, changes, use in safety-critical applications, intellectual property matters and other important disclaimers. PRODUCTION DATA. English Data Sheet: SLOS510 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 目录 1 2 3 4 5 6 特性 .......................................................................... 应用 .......................................................................... 说明 .......................................................................... 修订历史记录 ........................................................... 引脚配置和功能 ........................................................ 规格 .......................................................................... 1 1 1 2 3 4 绝对最大额定值 ........................................................ ESD 额定值 ............................................................... 建议运行条件............................................................. 热性能信息 ................................................................ 电气特性:VDD = 5V ................................................. 电气特性:VDD = 12V ............................................... 工作特性:VDD = 5V ................................................. 工作特性:VDD = 12V ............................................... 典型特性.................................................................... 4 4 4 4 5 6 7 7 8 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7 8 参数测量信息 ......................................................... 14 详细 说明................................................................ 15 8.1 概要 ......................................................................... 15 8.2 功能框图.................................................................. 15 8.3 特性 描述................................................................. 15 8.4 器件功能模式........................................................... 15 8.5 编程 ........................................................................ 15 9 应用和实现 ............................................................. 17 9.1 应用信息.................................................................. 17 9.2 典型 应用 ................................................................ 17 10 电源建议 ................................................................ 22 11 布局 ....................................................................... 22 11.1 布局指南................................................................ 22 11.2 布局示例................................................................ 24 12 器件和文档支持 ..................................................... 25 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 文档支持................................................................ 相关链接................................................................ 接收文档更新通知 ................................................. 社区资源................................................................ 商标 ....................................................................... 静电放电警告......................................................... 术语表 ................................................................... 25 25 25 25 25 25 25 13 机械、封装和可订购信息 ....................................... 25 4 修订历史记录 注:之前版本的页码可能与当前版本有所不同。 Changes from Revision D (August 2016) to Revision E • Page 已更改 在增益裕量与负载电容间的关系 图中将 y 轴标签从相位裕度更改为增益裕量.......................................................... 11 Changes from Revision C (January 2016) to Revision D Page • 已删除 删除了最大功率损耗与自然通风温度间的关系 图表.................................................................................................. 23 • 已添加 接收文档更新通知 部分 ............................................................................................................................................. 25 Changes from Revision B (May 2011) to Revision C Page • 已删除 从“特性”中删除了超低功耗关断模式项目符号 ............................................................................................................ 1 • 已添加 添加了引脚配置和功能 部分、ESD 额定值 表、特性 描述 部分、器件功能模式、应用和实施 部分、电源相关 建议 部分、布局 部分、器件和文档支持 部分以及机械、封装和可订购信息 部分 ................................................................. 1 • 已删除 删除了引脚配置和功能 中的典型引脚指示图片 ........................................................................................................... 3 • 已删除 VIH 和 VIL 行 .............................................................................................................................................................. 4 • 已删除 从典型特性 中删除了关断正向和反向隔离与频率间的关系图(以前的图 38 和 39) ............................................... 14 2 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 5 引脚配置和功能 DGN 封装 采用 PowerPad 的 8 引脚 MSOP 俯视图 1OUT 1IN − 1IN + GND 1 8 2 7 3 6 4 5 PWP 封装 20 引脚散热薄型小外形尺寸 (HTSSOP) 俯视图 VDD 2OUT 2IN − 2IN+ 1OUT 1IN− 1IN+ VDD 2IN+ 2IN− 2OUT NC NC NC 1 20 2 19 3 18 4 17 5 16 6 15 7 14 8 13 9 12 10 11 4OUT 4IN− 4IN+ GND 3IN+ 3IN− 3OUT NC NC NC NC − No internal connection 引脚功能 引脚 名称 编号 说明 I/O TLC082-Q1 TLC084-Q1 1IN+ 3 3 I 同相输入,通道 1 1IN– 2 2 I 反相输入,通道 1 1OUT 1 1 O 输出,通道 1 2IN+ 5 5 I 同相输入,通道 2 2IN– 6 6 I 反相输入,通道 2 2OUT 7 7 O 输出,通道 2 3IN+ — 16 I 同相输入,通道 3 3IN– — 15 I 反相输入,通道 3 3OUT — 14 O 输出,通道 3 4IN+ — 18 I 同相输入,通道 4 4IN– — 19 I 反相输入,通道 4 4OUT — 20 O 输出,通道 4 GND 4 17 — 负电源(最低) NC — 8 至 13 — 无连接 VDD 8 4 I 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 正电源(最高) 3 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 6 规格 6.1 绝对最大额定值 在自然通风温度范围内测得(除非另有说明) (1) VDD 电源电压 (2) VID 差分输入电压 最小值 最大值 单位 -0.3 17 V ±VDD V 请参阅 热性能信息 持续总功率耗散 TJ 工作结温 –40 125 °C TA 工作环境温度 –40 125 °C TJ(max) 最大结温 150 °C Tstg 贮存温度 150 °C (1) (2) –65 应力超出绝对最大额定值下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些列出的值仅仅是极端条件下的应力额定值,并不表示器件在这些条 件下以及在 建议运行条件 以外的任何其他条件下能够正常运行。在绝对最大额定值条件下长时间运行可能会影响器件可靠性。 除差分电压外的所有电压值都是相对于 GND 而言的。 6.2 ESD 额定值 值 人体放电模型 (HBM),符合 AEC Q100-002 (1) V(ESD) (1) 静电放电 单位 ±2000 充电器件模型 (CDM),符合 AEC Q100-011 所有引脚 ±500 转角引脚(1、4、5 和 8) ±750 V AEC Q100-002 指示应当按照 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 规范执行 HBM 应力测试。 6.3 建议运行条件 VDD 电源电压 删除了 建议运 行条件 中的 VICR 共模输入电压 TJ 工作结温 最小值 最大值 单电源 4.5 16 双电源 ±2.25 ±8 GND VDD – 2 –40 125 单位 V V °C 6.4 热性能信息 热指标 (1) TLC082-Q1 TLC084-Q1 DGN (MSOP-PowerPAD) PWP (HTSSOP) 8 引脚 20 引脚 单位 RθJA 结至环境热阻 58.1 40 °C/W RθJC(top) 结至外壳(顶部)热阻 55.2 46.7 °C/W RθJB 结至电路板热阻 35.3 22.9 °C/W ψJT 结至顶部特征参数 2.1 1 °C/W ψJB 结至电路板特征参数 35.9 26.7 °C/W RθJC(bot) 结至外壳(底部)热阻 6.9 2.6 °C/W (1) 4 有关传统和新热指标的更多信息,请参阅应用报告《半导体和 IC 封装热指标》。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 6.5 电气特性:VDD = 5V VDD = 5V(除非另有说明) 参数 测试条件 VIO 输入失调电压 VDD = 5V,VIC = 2.5V,VO = 2.5V,RS = 50Ω αVIO 输入失调电压的温度系数 VDD = 5V,VIC = 2.5V,VO = 2.5V,RS = 50Ω IIO 输入失调电流 VDD = 5V,VIC = 2.5V,VO = 2.5V,RS = 50Ω IIB 输入偏置电流 VDD = 5V,VIC = 2.5V,VO = 2.5V,RS = 50Ω VICR 共模输入电压 RS = 50Ω IOH = –1mA IOH = –20mA 高电平输出电压 VOH VIC = 2.5V IOH = –35mA IOH = –50mA IOL = 1mA IOL = 20mA 低电平输出电压 VOL VIC = 2.5V IOL = 35mA IOL = 50mA 短路输出电流 IOS 输出电流 IO 拉电流 灌电流 VOH = 1.5V(相对于正电源 轨) VOL = 0.5V(相对于负电源 轨) TJ (1) 最小值 25°C 典型值 最大值 390 1900 完整范围 3300 1.2 25°C 1.9 完整范围 3 完整范围 25°C 0至3 0 至 3.5 0至3 0 至 3.5 25°C 4.1 4.3 完整范围 3.9 25°C 3.7 完整范围 3.5 25°C 3.4 完整范围 3.2 25°C 3.2 完整范围 50 50 700 完整范围 μV μV/°C 700 25°C 单位 pA pA V 4 V 3.8 3.6 3 25°C 0.18 完整范围 0.25 0.35 25°C 0.35 完整范围 0.39 0.45 25°C 0.43 完整范围 0.55 V 0.7 25°C 0.45 完整范围 0.63 0.7 100 25°C mA 100 57 25°C mA 55 25°C 100 完整范围 100 120 AVD 大信号差分电压放大 rj(d) 差分输入电阻 25°C 1000 GΩ CIC 共模输入电容 f = 10kHz 25°C 22.9 pF ZO 闭环输出阻抗 f = 10kHz,AV = 10 25°C 0.25 Ω VO(PP) = 3V,RL = 10kΩ CMRR 共模抑制比 VIC = 0 至 3V,RS = 50Ω kSVR 电源电压抑制比 (ΔVDD /ΔVIO) VDD = 4.5V 至 16V,VIC = VDD/2,空载 IDD 电源电流(每个通道) VO = 2.5V,空载 (1) 25°C 70 岁 完整范围 70 岁 25°C 80 完整范围 80 25°C 完整范围 dB 110 dB 100 1.8 dB 2.5 3.5 mA 完整范围为 –40°C 至 125°C。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 5 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 6.6 电气特性:VDD = 12V VDD = 12V(除非另有说明) 参数 测试条件 VIO 输入失调电压 VDD = 12V,VIC = 6V,VO = 6V,RS = 50Ω αVIO 输入失调电压的温度系数 VDD = 12V,VIC = 6V,VO = 6V,RS = 50Ω IIO 输入失调电流 VDD = 12V,VIC = 6V,VO = 6V,RS = 50Ω IIB 输入偏置电流 VDD = 12V,VIC = 6V,VO = 6V,RS = 50Ω VICR 共模输入电压 IOH = –20mA 高电平输出电压 VIC = 6V IOH = –35mA IOH = –50mA IOL = 1mA IOL = 20mA 低电平输出电压 VOL VIC = 6V IOL = 35mA IOL = 50mA 短路输出电流 IOS 输出电流 IO (1) 最小值 25°C 拉电流 灌电流 VOH = 1.5V(相对于正电源 轨) VOL = 0.5V(相对于负电源 轨) 典型值 最大值 390 1900 完整范围 3300 1.2 25°C 1.5 完整范围 25°C 3 完整范围 0 至 10 0至 10.5 完整范围 0 至 10 0至 10.5 11.1 11.2 25°C 完整范围 50 50 700 25°C 单位 μV μV/°C 700 RS = 50Ω IOH = –1mA VOH TJ pA pA V 11 25°C 10.8 完整范围 10.7 25°C 10.6 完整范围 10.3 25°C 10.3 完整范围 10.1 25°C 11 V 10.7 10.5 0.17 完整范围 0.25 0.35 25°C 0.35 完整范围 0.45 0.55 25°C 0.4 完整范围 0.52 V 0.6 25°C 0.45 完整范围 0.6 0.7 150 25°C mA 150 57 25°C mA 55 25°C 110 完整范围 110 130 AVD 大信号差分电压放大 rj(d) 差分输入电阻 25°C 1000 GΩ CIC 共模输入电容 f = 10kHz 25°C 21.6 pF ZO 闭环输出阻抗 f = 10kHz,AV = 10 25°C 0.25 Ω VO(PP) = 8V,RL = 10kΩ CMRR 共模抑制比 VIC = 0 至 10V,RS = 50Ω kSVR 电源电压抑制比 (ΔVDD /ΔVIO) VDD = 4.5V 至 16V,VIC = VDD/2,空载 IDD 电源电流(每个通道) VO = 7.5V,空载 (1) 6 25°C 80 完整范围 80 25°C 80 完整范围 80 25°C 完整范围 dB 110 dB 100 1.9 dB 2.9 3.5 mA 完整范围为 –40°C 至 125°C。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 6.7 工作特性:VDD = 5V VDD = 5V(除非另有说明) 参数 测试条件 SR+ 单位增益下的正压摆率 VO(PP) = 0.8V,CL = 50pF,RL = 10kΩ SR– 单位增益下的负压摆率 VO(PP) = 0.8V,CL = 50pF,RL = 10kΩ Vn 等效输入噪声电压 In 等效输入噪声电流 f = 1kHz THD+N 总谐波失真 + 噪声 VO(PP) = 3V,RL = 10kΩ 和 250Ω,f = 1kHz f = 100Hz TJ (1) 最小值 典型值 25°C 10 16 完整范围 9 25°C 11 完整范围 8.5 建立时间 ts φm (1) f = 10kHz,RL = 10kΩ 0.1% V(STEP)PP = 1V,AV = –1, CL = 47pF,RL = 10kΩ 0.1% 相位裕度 RL = 10kΩ 增益裕量 RL = 10kΩ 10 CL = 50pF CL = 0pF MHz 0.18 0.39 25°C μs 0.18 0.01% CL = 0pF — 0.085% 0.01% CL = 50pF fA/√Hz 0.012% 25°C V(STEP)PP = 1V,AV = –1, CL = 10pF,RL = 10kΩ nV/√Hz 0.002% 25°C AV = 100 增益带宽积 V/μs 0.6 AV = 1 AV = 10 19 8.5 25°C 单位 V/μs 12 25°C f = 1kHz 最大值 0.39 32 25°C ° 40 2.2 25°C dB 3.3 完整范围为 –40°C 至 125°C。 6.8 工作特性:VDD = 12V VDD = 12V(除非另有说明) 参数 测试条件 SR+ 单位增益下的正压摆率 VO(PP) = 2V,CL = 50pF,RL = 10kΩ SR– 单位增益下的负压摆率 VO(PP) = 2V,CL = 50pF,RL = 10kΩ Vn 等效输入噪声电压 In 等效输入噪声电流 THD+N f = 100Hz TJ (1) 最小值 典型值 25°C 10 16 完整范围 9.5 25°C 12.5 完整范围 25°C f = 1kHz f = 1kHz 25°C AV = 1 总谐波失真 + 噪声 VO(PP) = 8V,RL = 10kΩ 和 250Ω, f = 1kHz 增益带宽积 f = 10kHz,RL = 10kΩ AV = 10 25°C ts φm (1) 建立时间 V(STEP)PP = 1V,AV = –1, CL = 47pF,RL = 10kΩ 0.1% 相位裕度 RL = 10kΩ 增益裕量 RL = 10kΩ CL = 50pF CL = 0pF nV/√Hz fA/√Hz 0.005% — 10 MHz 0.22 25°C 0.01% CL = 0pF V/μs 0.17 0.01% CL = 50pF 0.6 V/μs 0.022% 25°C 0.1% 14 8.5 单位 0.002% AV = 100 V(STEP)PP = 1V,AV = –1, CL = 10pF,RL = 10kΩ 19 10 最大值 0.17 μs 0.29 25°C 25°C 37 42 3.1 4 度 dB 完整范围为 –40°C 至 125°C。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 7 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 6.9 典型特性 表 1. 图形表 图形名称 图编号 VIO 输入失调电压 与共模输入电压的关系 IIO 输入失调电流 与自然通风温度间的关系 图3 IIB 输入偏置电流 与自然通风温度间的关系 图4 VOH 高电平输出电压 与高电平输出电流间的关系 图 5、 图 7 VOL 低电平输出电压 与低电平输出电流间的关系 图 6, 图 8 ZO 输出阻抗 与频率间的关系 图9 IDD 电源电流 与电源电压间的关系 图 10 PSRR 电源抑制比 与频率间的关系 图 11 CMRR 共模抑制比 与频率间的关系 图 12 Vn 等效输入噪声电压 与频率间的关系 图 13 VO(PP) 峰间输出电压 与频率间的关系 图 14、 图 15 串扰 与频率间的关系 图 16 差分电压增益和相位 与频率间的关系 图 17、 图 18 相位裕度 与负载电容间的关系 图 19、 图 20 增益裕量 与负载电容间的关系 图 21、 图 22 增益带宽积 与电源电压间的关系 图 23 φm 图 1, 图 2 与电源电压间的关系 SR 压摆率 THD+N 总谐波失真 + 噪声 图 24 与自然通风温度间的关系 图 25、 图 26 与频率间的关系 图 27、 图 28 与峰间输出电压间的关系 图 29、 图 30 大信号跟随器脉冲响应 图 31、 图 32 小信号跟随器脉冲响应 图 33 大信号反相脉冲响应 图 34、 图 34 小信号反相脉冲响应 图 36 1500 800 VDD = 5 V TA = 25° C 600 400 200 0 −200 −400 VDD = 12 V TA = 25° C 1100 900 700 500 300 100 −100 −300 −600 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 VICR − Common-Mode Input Voltage − V 图 1. 输入失调电压 与共模输入电压间的关系 8 1300 V IO − Input Offset Voltage − mV V IO − Input Offset Voltage − m V 1000 −500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 VICR − Common-Mode Input Voltage − V 图 2. 输入失调电压 与共模输入电压间的关系 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 300 VDD = 5 V 250 200 150 100 IIB 50 0 IIO −50 −100 −55 −40 −25 −10 5 20 35 50 65 80 95 110 125 I IB / I IO − Input Bias and Input Offset Current − pA I IB / I IO − Input Bias and Input Offset Current − pA www.ti.com.cn 20 0 IIO −20 −40 −60 −80 −100 IIB −120 VDD = 12 V −140 −160 −55 −40 −25 −10 5 20 35 50 65 80 95 110 125 TA − Free-Air Temperature − °C TA − Free-Air Temperature − °C 图 3. 输入偏置电流和输入失调电流 与自然通风温度间的关系 图 4. 输入偏置电流和输入失调电流 与自然通风温度间的关系 1.0 VDD = 5 V 4.5 TA = 70°C TA = 25°C 4.0 TA = −40°C 3.5 TA = 125°C 3.0 2.5 VOL − Low-Level Output Voltage − V VOH − High-Level Output Voltage − V 5.0 VDD = 5 V 0.9 0.8 0.7 TA = 125°C 0.6 TA = 70°C TA = 25°C 0.5 0.4 0.3 TA = −40°C 0.2 0.1 0.0 2.0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IOH - High-Level Output Current - mA 图 6. 低电平输出电压 与低电平输出电流间的关系 图 5. 高电平输出电压 与高电平输出电流间的关系 1.0 TA = 125°C TA = 70°C 11.5 11.0 10.5 TA = −40°C TA = 25°C 10.0 9.5 VDD = 12 V VOL − Low-Level Output Voltage − V 12.0 VOH − High-Level Output Voltage − V 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IOL - Low-Level Output Current - mA 0.9 0.8 TA = 125°C 0.7 TA = 70°C 0.6 TA = 25°C 0.5 0.4 0.3 TA = −40°C 0.2 0.1 VDD = 12 V 0.0 9.0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IOH - High-Level Output Current - mA 图 7. 高电平输出电压 与高电平输出电流间的关系 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IOL - Low-Level Output Current - mA 图 8. 低电平输出电压 与低电平输出电流间的关系 9 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 2.4 VDD = 5 V and 12 V TA = 25°C 100 10 AV = 100 1 AV = 1 0.10 AV = 10 0.01 100 1.8 TA = 125°C 1.6 TA = 70°C 1.4 AV = 1 Per Channel 1.0 1k 10k 100k 1M f - Frequency - Hz 4 10M 图 9. 输出阻抗与频率间的关系 120 VDD = 12 V 100 80 60 40 VDD = 5 V 20 0 10 100 1k 10k 100k 1M 10M VDD = 5 V and 12 V TA = 25°C 100 80 60 40 20 0 100 VO(PP) − Peak-to-Peak Output Voltage − V Vn − Equivalent Input Noise Voltage − nV/ÖHz 35 30 25 20 VDD = 12 V 10 VDD = 5 V 5 1k 10k 100k f − Frequency − Hz 图 13. 等效输入噪声电压与频率间的关系 10 1k 10k 100k 1M f - Frequency - Hz 10M 图 12. 共模抑制比与频率间的关系 40 100 7 8 9 10 11 12 13 14 15 VDD − Supply Voltage - V 120 图 11. 电源抑制比与频率间的关系 0 10 6 140 f − Frequency − Hz 15 5 图 10. 电源电流与电源电压间的关系 CMRR − Common-Mode Rejection Ratio − dB PSRR − Power−Supply Rejection Ratio − dB TA = −40°C 2.0 1.2 140 0 TA = 25°C 2.2 I DD − Supply Current − mA Z o − Output Impedance − W 1000 12 VDD = 12 V 10 8 6 VDD = 5 V 4 THD+N ≤ 5% RL = 600 W TA = 25°C 2 0 10k 100k 1M f - Frequency - Hz 10M 图 14. 峰间输出电压与频率间的关系 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 12 0 −20 VDD = 12 V 10 −40 8 6 VDD = 5 V 4 −80 −100 −120 THD+N ≤ 5% RL= 10 kW TA = 25°C 0 10k −140 100k 1M f - Frequency - Hz −160 10 10M 图 16. 串扰与频率间的关系 Gain −45 Phase −90 30 20 −135 10 VDD = ±2.5 V RL = 10 kW CL = 0 pF TA = 25°C −10 −20 1k 10k 100k −180 1M 10M −225 100M Phase − ° 50 A VD − Different Voltage Gain − dB 70 0 0 70 Gain 60 Phase 40 20 −135 10 VDD = ±6 V RL = 10 kW CL = 0 pF TA = 25°C 0 −10 −20 1k 10k −180 100k 1M 10M −225 100M f − Frequency − Hz 图 18. 差分电压增益和相位 与频率间的关系 40° 45° Rnull = 0 W Rnull = 100 W 35° Rnull = 0 W 40° 35° f m − Phase Margin 30° f m − Phase Margin −90 30 图 17. 差分电压增益和相位 与频率间的关系 25° Rnull = 50 W 20° Rnull = 20 W 15° 5° −45 50 f − Frequency − Hz 10° 100k 80 0 40 10k 1k f − Frequency − Hz 图 15. 峰间输出电压与频率间的关系 60 100 Phase − ° 2 80 A VD − Different Voltage Gain − dB VDD = 5 V and 12 V AV = 1 RL = 10 kW VI(PP) = 2 V For All Channels −60 Crosstalk − dB V O(PP) − Peak-to-Peak Output Voltage − V www.ti.com.cn VDD = 5 V RL = 10 kW TA = 25°C 0° 10 25° 20° 图 19. 相位裕度与负载电容间的关系 Rnull = 20 W 15° 5° CL − Load Capacitance − pF 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated Rnull = 100 W 10° 100 Rnull = 50 W 30° VDD = 12 V RL = 10 kW TA = 25°C 0° 10 100 CL − Load Capacitance − pF 图 20. 相位裕度与负载电容间的关系 11 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 4 5 Rnull = 0 W Rnull = 0 W 4.5 2.5 2 Rnull = 50 W 1.5 1 VDD = 5 V RL = 10 kW TA = 25°C 0.5 Rnull = 100 W 4 Rnull = 100 W 3 G − Gain Margin − dB G − Gain Margin − dB 3.5 3.5 3 2.5 Rnull = 50 W 2 Rnull = 20 W 1.5 VDD = 12 V RL = 10 kW TA = 25°C 1 Rnull = 20 W 0.5 0 10 0 10 100 100 CL − Load Capacitance − pF CL − Load Capacitance − pF 图 22. 增益裕量与负载电容间的关系 22 CL = 11 pF 9.9 9.8 20 9.7 RL = 10 kW 9.6 9.5 9.4 RL = 600 W 9.3 19 17 16 Slew Rate + 15 14 9.1 13 12 4 5 6 7 8 9 4 10 11 12 13 14 15 16 VDD - Supply Voltage - V 25 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VDD - Supply Voltage - V 25 Slew Rate − VDD = 5 V RL= 600 W and 10 kW CL = 50 pF AV = 1 15 Slew Rate + 10 Slew Rate − 20 SR − Slew Rate − V/ ms 20 5 图 24. 压摆率与电源电压间的关系 图 23. 增益带宽积与电源电压间的关系 SR − Slew Rate − V/ ms Slew Rate − 18 9.2 9.0 12 RL = 600 W and 10 kW CL = 50 pF AV = 1 21 TA = 25°C SR − Slew Rate − V/ ms GBWP − Gain-Bandwidth Product − MHz 图 21. 增益裕量与负载电容间的关系 10.0 15 Slew Rate + 10 VDD = 12 V RL= 600 Ω and 10 kΩ CL = 50 pF AV = 1 5 5 0 −55 −35 −15 5 25 45 65 85 105 125 TA - Free-Air Temperature - °C 0 −55 −35 −15 5 25 45 65 85 105 125 TA - Free-Air Temperature - °C 图 25. 压摆率与自然通风温度间的关系 图 26. 压摆率与自然通风温度间的关系 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 0.1 VDD = 5 V VO(PP) = 2 V RL = 10 kW AV = 100 0.1 AV = 10 0.01 AV = 1 0.001 100 10k 1k VDD = 12 V VO(PP) = 8 V RL = 10 kW Total Harmonic Distortion + Noise − % Total Harmonic Distortion + Noise − % 1 100k AV = 100 0.01 AV = 10 AV = 1 0.001 100 1k RL = 250 W 1 0.1 RL = 600 W 0.01 RL = 10 kW 0.001 0.0001 0.25 0.75 1.25 1.75 2.25 2.75 3.25 3.75 Total Harmonic Distortion + Noise − % Total Harmonic Distortion + Noise − % 10 VDD = 5 V AV = 1 f = 1 kHz RL = 250 W 0.1 RL = 600 W 0.01 0.001 4.5 6.5 8.5 10.5 图 30. 总谐波失真 + 峰间输出电压 VI (5 V/Div) VO (500 mV/Div) VDD = 5 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C 1.2 1.4 1.6 1.8 2 V O − Output Voltage − V V O − Output Voltage − V 2.5 VO(PP) − Peak-to-Peak Output Voltage − V VI (1 V/Div) 1 RL = 10 kW 0.0001 0.5 图 29. 总谐波失真 + 峰间输出电压 0.2 0.4 0.6 0.8 VDD = 12 V AV = 1 f = 1 kHz 1 VO(PP) − Peak-to-Peak Output Voltage − V 0 100k 图 28. 总谐波失真 + 噪声频率 图 27. 总谐波失真 + 噪声与频率间的关系 10 10k f − Frequency − Hz f − Frequency − Hz VO (2 V/Div) VDD = 12 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 t − Time − ms t − Time − ms 图 31. 大信号跟随器脉冲响应 图 32. 大信号跟随器脉冲响应 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 2 13 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn VI (2 V/div) V O − Output Voltage − V V O − Output Voltage − V VI(100mV/Div) VO(50mV/Div) VDD = 5 V and 12 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C 0 VDD = 5 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C VO (500 mV/Div) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.10 0.2 0.4 0.6 0.8 图 33. 小信号跟随器脉冲响应 1.2 1.4 1.6 1.8 2 图 34. 大信号跟随器脉冲响应 VI (5 V/div) VI (100 mV/div) V O − Output Voltage − V V O − Output Voltage − V 1 t − Time − ms t − Time − ms VDD = 12 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C VDD = 5 V and 12 V RL = 600 W and 10 kW CL = 8 pF TA = 25°C VO (50 mV/Div) VO (2 V/Div) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 t − Time − ms t − Time − ms 图 35. 大信号反相脉冲响应 图 36. 小信号反相脉冲响应 1 7 参数测量信息 _ Rnull + RL CL 图 37. 电压跟随器电路 14 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 8 详细 说明 8.1 概要 TLC08x-Q1 BiCMOS 放大器可为准备从双电源过渡到单电流系统同时需要更高交流和直流性能的 BiFET 用户提供 一条升级途径。凭借在整个汽车工作温度范围内(–40°C 至 125°C),在 4.5V 至 16V 额定电压下所提供的出色性 能,BiMOS 适合各种音频、汽车、工业和仪表 应用。BiMOS 放大器结合了非常高的输入低噪声 CMOS 前端驱动 双极输出级,因而在两方面都可实现最佳性能 特性 。交流性能包括 10MHz 带宽和 8.5 nV/√Hz 电压噪声。 8.2 功能框图 Operational Amplifier − + 8.3 特性 描述 TLC08x-Q1 系列 具有 10MHz 带宽和 8.5nV/√Hz 电压噪声,可在整个汽车工作温度范围内(–40°C 至 125°C), 在 4.5V 至 16V 额定电压下提供出色性能。BiMOS 适合各种音频、汽车、工业和仪表 应用。 8.4 器件功能模式 TLC08x-Q1 系列器件会在连接电源时通电。该器件可根据应用情况通过单电源或双电源供电运行。该器件在电源 高于推荐值时可实现全面性能。 8.5 编程 8.5.1 精简模型信息 提供的精简模型信息通过使用 Microsim Parts™获得,这是一款与 Microsim PSpice™一起使用的模型生成软件。 Boyle 精简模型 (1)和图 38 中的子电路通过利用 TA = 25°C 时的 TLC08x-Q1 典型电气和工作特性产生。使用这些 信息,可使以下关键参数的输出仿真达到 20% 容差(在大多数情况下): • 最大正输出电压摆幅 • 最大负输出电压摆幅 • 压摆率 • 静态功率损耗 • 输入偏置电流 • 开环电压放大 • 单位增益频率 • 共模抑制比 • 相位裕度 • 直流输出电阻 • 交流输出电阻 • 短路输出电流限制 (1) G. R. Boyle、B. M. Cohn、D. O. Pederson 和 J. E. Solomon,集成电路运算放大器的宏模型,《IEEE 固态电路杂志》,SC9,353(1974 年)。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 15 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 99 DLN 3 EGND + VDD 9 RSS ISS 10 VC IN − J1 DP J2 IN + 11 RD1 VAD GND DC 12 C1 R2 − 53 − 91 + VLP − − + VLN 7 + GA GCM VLIM 8 − RD2 RO1 DE 5 54 4 DLP C2 6 60 + − + HLIM − + 90 RO2 VB RP 2 1 92 FB − + − + VE OUT ∗DEVICE=TLC08X_5V, OPAMP, PJF, INT ∗ TLC08X_5V − 5V operational amplifier ”macromodel” subcircuit ∗ created using Parts release 8.0 on 12/16/99 at 14:03 ∗ Parts is a MicroSim product. ∗ ∗ connections: non-inverting input ∗ inverting input ∗ positive power supply ∗ negative power supply ∗ output ∗ .subckt TLC08X_5V 1 2 3 4 5 ∗ c1 11 12 4.6015E−12 c2 6 7 8.0000E−12 css 10 99 986.29E−15 dc 5 53 dy de 54 5 dy dlp 90 91 dx dln 92 90 dx dp 4 3 dx egnd 99 0 poly(2) (3,0) (4,0) 0 .5 .5 fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 13.984E6 −1E3 1E3 14E6 −14E6 ga gcm ioff iss hlim j1 j2 r2 rd1 rd2 ro1 ro2 rp rss vb vc ve vlim vlp vln .model .model .model .model .ends 6 0 0 3 90 11 12 6 4 4 8 7 3 10 9 3 54 7 91 0 dx dy jx1 jx2 0 11 12 402.12E−6 6 10 99 1.5735E−6 6 dc 1.212E−6 10 dc 130.40E−6 0 vlim 1K 2 10 jx1 1 10 jx2 9 100.00E3 11 2.4868E3 12 2.4868E3 5 10 99 10 4 2.8249E3 99 1.5337E6 0 dc 0 53 dc 1.5537 4 dc .84373 8 dc 0 0 dc 117.60 92 dc 117.60 D(Is=800.00E−18) D(Is=800.00E−18 Rs=1m Cjo=10p) PJF(Is=80.000E−15 Beta=1.2401E−3 Vto=−1) PJF(Is=80.000E−15 Beta=1.2401E−3 Vto=−1) 图 38. Boyle 精简模型和子电路 16 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 9 应用和实现 注 以下应用部分中的 信息 不属于 TI 组件规格的范围,TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定组件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实现,以确认系统功能。 9.1 应用信息 TLC08x-Q1 器件 具有 宽电源电压范围、约 60mA 的高输出电流驱动、低输入失调电压、10MHz 的高单位增益带 宽和 16V/µS 的高压摆率。这些 特性 使得该器件适合用于放大高频率和压摆率信号。 9.2 典型 应用 9.2.1 TLC08x-Q1 单电源典型应用 有些 应用 需要放大低振幅和频率相对较高的输入信号。正弦波最大压摆速率是位于零点的值。如果最低压摆率无 法满足,则放大信号会失真。运算放大器压摆率必须高于 2 × π × F × V,其中 F 是输入信号频率,V 是输出信号振 幅。TLC08x-Q1 压摆率为 16V/µS 时,能够在不失真的情况下提供 2V 峰值和 1MHz 频率的输出信号。请参阅图 45 查看显示图 39 结果的应用曲线。 9K VDD 0.1 µF IK – VOUT IK VIN + GND 50 W 图 39. TLC08x-Q1 典型应用 9.2.1.1 设计要求 本设计示例使用以下参数: • 同相配置,增益为 10dB 或 20dB • 单电源最低电压:4.5V • 单电源最高电压:16V • 输出共模最低电压应高于输出电平 VOL • 输出共模最高电压应低于输出电平 VOH • 单位增益带宽:10MHz • 输出负载电流低于 60mA • 在 1MHz 时,低于 –3dB 衰减的最大输入信号频率低于 1MHz 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 17 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 典型 应用 (接 接下页) 9.2.1.2 详细设计流程 9.2.1.2.1 驱动容性负载 当以这种方式配置放大器时,直接位于输出端的容性负载会降低器件的相位裕量,从而导致高频率振铃或振荡。所 以,对于大于 10pF 的容性负载,TI 建议将一个电阻器 (RNULL) 与放大器输出端串联,如图 40 所示。20Ω 的最低值应该适用于 大多数 应用。 RF RG Input _ RNULL Output + CLOAD 图 40. 驱动容性负载 9.2.1.2.2 失调电压 输出失调电压 (VOO) 是输入失调电压 (VIO) 和两个输入偏置电流 (IIB) 乘以相应增益的总和。使用图 41 中的原理图 和公式可计算输出失调电压。 RF IIB− RG + VI − + VO RS IIB+ æ æ R öö æ æ R öö VOO = VIO ç 1 + ç F ÷ ÷ ± IIB + RS ç 1 + ç F ÷ ÷ ± IIB - RF ç ÷ ç ÷ è è RG ø ø è è RG ø ø 图 41. 输出失调电压模型 9.2.1.2.3 高速 CMOS 输入放大器 TLC08x-Q1 是高速低噪声 CMOS 输入运算放大器系列,其输入电容大约为 20pF。反馈路径中使用的任何电阻器 都在传递函数中增加了一个极点,相当于输入电容乘以源电阻和反馈电阻的组合。例如,增益为 –10,源电阻为 1kΩ,反馈电阻为 10kΩ,则在大约 8MHz 时增加了一个额外的极点。与双极放大器相比,这一点对于 CMOS 放大 器更明显,因为输入电容更大。 对于速度较慢的 CMOS 放大器,带来的后果微乎其微,因为这个极点通常出现在频率高于单位增益带宽时。然 而,具有 10MHz 带宽的 TLC08x-Q1 意味着此极点通常出现在增益大约为 5dB 且相移显著增加的频率下。 在小闭环增益下使用大反馈电阻时此极点的影响最大。由于反馈电阻增加,增益峰值在频率较低时增加,180° 相移 切换点还降低了频率,减小了相位裕度。 对于 TLC08x-Q1,推荐的最大反馈电阻器为 5kΩ;可使用更大电阻,但建议将一个电阻器与反馈电阻器并联,以 抵消输入电容极点的影响。 18 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 典型 应用 (接 接下页) 具有 1V 阶跃响应的 TLC08x-Q1 存在 80% 的过冲,当配置为单位增益缓冲器时自然频率为 3.5MHz,并有一个 10kΩ 的反馈电阻器。通过增加一个与反馈电阻器并联的 10pF 电容器,将过冲降低了 40% 并消除了自然频率,从 而大幅减少了建立时间(请参阅图 42)。仅为方便起见,选择了 10pF 电容器。 V I − Input Voltage − V 由于 TLC08x-Q1 具有出色的输出驱动功能,因此负载电容对这些测量的影响不大。 2 VIN V O − Output Voltage − V 1 0 With CF = 10 pF −1 1.5 10 pF 10 kW _ 1 IN 0.5 VOUT 0 VDD = ±5 V AV = +1 RF = 10 kW RL = 600 W CL = 22 pF + 600 W 50 W 22 pF −0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 t - Time - ms 1 1.2 1.4 1.6 图 42. 1V 阶跃响应 9.2.1.2.4 一般配置 当接收到低电平信号时,通常需要限制即将进入系统的信号的带宽。实现这种限制的最简单方法是在放大器的同相 端子上放置一个 RC 滤波器(请参阅图 43)。 RG RF − VO + VI R1 C1 f-3dB = 1 2pR1C1 VO æ R öæ 1 ö = ç1 + F ÷ ç VI è RG ø è 1 + sR1C1 ÷ø 图 43. 单极点低通滤波器 如果需要更多的衰减,则需要多极点滤波器。可使用 Sallen-Key 滤波器完成此项工作。为了获得最佳效果,放大 器的带宽应是滤波器频率带宽的八到十倍。不遵守此项要求可能导致放大器出现相移。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 19 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 典型 应用 (接 接下页) C1 + _ VI R1 R1 = R2 = R C1 = C2 = C Q = Peaking Factor (Butterworth Q = 0.707) R2 f C2 RG RF –3dB = RG = ( 1 2 RC RF 1 2− Q ) 图 44. 二极低通 Sallen-Key 滤波器 9.2.1.3 应用曲线 Input Output 增益 Vout / Vin = 1.471V / 0.2V = 7.335 增益 (db) = 20 Log (7.335) = 17.33dB ,且在低于 10dB 时为 2.7dB 图 45. 1MHz 输入信号时的单电源应用 20 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 典型 应用 (接 接下页) 9.2.2 双电源典型应用 双电源应用的增益为 10,带宽为 1MHz。 9K VDD 0.1 µF IK – VOUT IK VIN + 50 W –VDD 图 46. 双电源典型应用原理图 9.2.2.1 设计要求 本设计示例使用以下参数: • 同相配置,增益为 10dB 或 20dB • 双电源最低电压:±2.25V • 双电源最高电压:±8V • 输出共模最低电压应高于输出电平 VOL • 输出共模最高电压应低于输出电平 VOH • 单位增益带宽:10MHz • 在 1MHz 时,低于 3dB 衰减的最大输入信号频率为 1MHz • 输出负载电流低于 60mA 9.2.2.2 详细设计流程 在本示例中,请参阅TLC08x-Q1 单电源典型应用 中的详细设计流程。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 21 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 典型 应用 (接 接下页) 9.2.2.3 应用曲线 Input Output 图 47. 1MHz 输入信号时的双电源应用 10 电源建议 TLC08x-Q1 运算放大器适用于 4.5V 至 16V 的单电源(或 −40°C 至 125°C 整个温度范围内的双电源)。在低于此 范围时,器件可持续运行,但性能未指定。将旁路电容器置于电源引脚附近,以减小从高噪声电源或高阻抗电源中 耦合进来的噪声。有关旁路电容器放置的更多详细信息,请参阅布局指南。 11 布局 11.1 布局指南 为了达到 TLC08x-Q1 的高性能水平,应遵循正确的印刷电路板 (PCB) 设计技巧。下面给出了一组通用的准则。 接地平面 TI 强烈建议在电路板上使用接地平面来为所有组件提供低电感接地连接。但是,在放大器输入和输出 区域,可移除接地平面以便最小化杂散电容。 适当的电源去耦 在每个电源端子上使用一个 6.8µF 钽电容器与一个 0.1µF 陶瓷电容器并联。根据应用情况,也许 可以在若干放大器之间共享钽电容器,但每个放大器的电源端子上应始终使用 0.1µF 陶瓷电容器。另 外,0.1µF 电容器应尽可能靠近电源端子。随着此距离增大,连接迹线中的电感会使电容器效率降 低。设计人员应力求使器件电源端子和陶瓷电容器之间的距离小于 0.1 英寸。 插座 可以使用插座,但不建议使用。插座引脚中的额外引线电感常常会导致稳定性问题。将表面贴装式封 装直接焊接到 PCB 上是最好的实施方式。 短迹线和紧凑型部件安置 当杂散串联电感最小化时,即可实现最佳的高性能。为了实现这一点,电路布局应尽可 能紧凑,从而尽量减少所有迹线的长度。应特别注意放大器的反相输入端。它的长度应尽可能短。这 有助于最大限度减小放大器输入端的杂散电容。 表面贴装无源组件 出于多种原因,TI 建议对高性能放大器电路使用表面贴装无源组件。首先,由于表面贴装组件 的引线电感极低,因此大大减少了杂散串联电感问题。其次,表面贴装组件的小尺寸特性自然而然会 使布局更紧凑,进而最小化杂散电感和电容。如果使用引线式组件,TI 建议尽可能缩短引线长度。 22 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 布局指南 (接 接下页) 11.1.1 通用 PowerPAD™ 设计注意事项 TLC08x-Q1 采用热增强型 PowerPAD 系列封装。这些封装使用下行引线框构建,裸片安装在此引线框上 [请参阅 图 48(a) 和 图 48(b)]。这种布置会导致引线框暴露为封装底面上的散热垫 [请参阅 图 48(c)]。由于散热垫与裸片发 生直接热接触,因此通过散热垫提供的良好散热路径可实现出色的散热性能。 DIE Thermal Pad Side View (a) DIE End View (b) Bottom View (c) NOTE A: The thermal pad is electrically isolated from all terminals in the package. 图 48. 热增强型 DGN 封装视图 借助 PowerPAD 封装,一次生产操作即可实现组装管理和散热管理。在表面贴装焊接操作(焊接引线时)中,必 须将散热垫焊接在封装底面上的覆铜区域内。通过在此覆铜区域内使用散热路径,可将封装上的热量传递到接地平 面或其他散热器件上。 注 务必需要将散热垫焊接到 PCB 上,即使对于功率损耗较低的 应用 也是如此。 此焊接在引线框裸片垫和 PCB 之间提供必需的散热和机械连接。虽然有很多适用的方法可为 PowerPAD 封装散 热,但以下步骤列出了推荐方法。 必须将散热垫连接至器件的最负性电源电压(GND 引脚电势)。 1. 用顶面蚀刻方式准备 PCB(请参阅此数据表结尾的焊盘布局)。应对引线进行蚀刻,还要对散热垫进行蚀刻。 2. 在散热垫区域内布置 5 个孔(双路)或 9 个孔(四路)。这些孔的直接应为 13 密耳。确保小孔径,保证在回 流过程中这些孔可以正常渗锡。 3. 可能需要在散热垫区域外沿散热平面的任意位置布置额外的通孔。这有助于耗散 TLC08x-Q1 器件产生的热 量。这些额外通孔可能大于散热垫下方直径为 13 密耳的通孔。这些通孔的面积可能更大,因为它们不在要焊 接的散热垫区域内,因此渗锡不是问题。 4. 将所有孔连接到内部平面,该平面与器件接地引脚的电势相同。 5. 将这些孔连接到此内部平面时,请勿使用典型网络或通过连接方法。网络连接具有高热阻连接,这对于减慢焊 接作业中的热传递非常有用。这简化了具有平面连接的通孔的焊接操作。然而,在这种应用中,最高效的热传 递需要低热阻。因此,TLC08x-Q1 PowerPAD 封装下的孔应连接到内部接地平面,该平面在整个通孔一周具 有完整连接。 6. 顶面阻焊层应使封装端子和具有 5 孔(双路)或 9 孔(四路)的散热垫区域处于暴露状态。底面阻焊层应覆盖 散热垫区域的 5 个或 9 个孔。这样可以防止回流过程中焊料从散热垫区域流走。 7. 将焊锡膏涂抹在暴露的散热垫区域内和所有 IC 端子上。 8. 这些准备过程完成后,即可将 TLC08x-Q1 IC 放置就位,然后像针对所有标准表面贴装元件那样实施焊料回流 操作。这样可保证元件正常安装。 对于给定 RθJA,请使用公式 1 计算最大功率损耗。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 23 TLC082-Q1, TLC084-Q1 ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 www.ti.com.cn 布局指南 (接 接下页) æT - TA ö PD = ç MAX ÷ è RqJA ø Where: PD = Maximum power dissipation of TLC08x IC (watts) TMAX = Absolute maximum junction temperature (150°C) TA = Free-ambient air temperature (°C) R qJA = R qJC + R qCA R qJC = Thermal coefficient from junction to case R qCA = Thermal coefficient from case to ambient air (°C/W) (1) 下一个注意事项是封装限制。放大器内的两个热量来源是静态功率和输出功率。设计人员应谨记器件内会产生静态 热量,对于多放大器器件更是如此。因为这些器件具有线性输出级(A-B 级),大多数散热发生在低输出电压和高 输出电流时。 解决功率损耗的另一个关键因素是如何在 PCB 上安装器件。PowerPAD 器件对散热非常有用。但是,务必应将器 件焊接在覆铜平面上,以充分利用散热垫的散热属性。另一方面,SOIC 封装在很大程度上取决于在 PCB 上的安 装方式。由于在器件周围布置了更大的线迹区域和覆铜区域,因此 RθJA 减小,散热功能降低。典型特性 中显示的 电流和电压是针对总封装的。对于双路或四路放大器封装,应利用 RMS 输出电流和电压的总和来选择合适的封 装。 11.2 布局示例 + VIN VOUT RG RF (Schematic Representation) Place components close to device and to Run the input each other to reduce traces as far away parasitic errors from the supply lines as possible VS+ RF N/C N/C GND ±IN V+ VIN +IN OUTPUT V± N/C RG Use low-ESR, ceramic bypass capacitor GND VS± GND Use low-ESR, ceramic bypass capacitor VOUT Ground (GND) plane on another layer 图 49. 非反相配置的运算放大器电路板布局 24 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated TLC082-Q1, TLC084-Q1 www.ti.com.cn ZHCSID9E – SEPTEMBER 2006 – REVISED OCTOBER 2016 12 器件和文档支持 12.1 文档支持 12.1.1 相关文档 请参阅如下相关文档: 《TLC081 EMI 抗扰性性能》(SBOT011) 12.2 相关链接 下表列出了快速访问链接。类别包括技术文档、支持与社区资源、工具和软件,以及申请样片或购买产品的快速链 接。 表 2. 相关链接 部件 产品文件夹 样片与购买 技术文档 工具和软件 支持和社区 TLC082-Q1 请单击此处 请单击此处 请单击此处 请单击此处 请单击此处 TLC084-Q1 请单击此处 请单击此处 请单击此处 请单击此处 请单击此处 12.3 接收文档更新通知 要接收文档更新通知,请导航至 TI.com 上的器件产品文件夹。单击右上角的通知我 进行注册,即可每周接收产品 信息更改摘要。有关更改的详细信息,请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。 12.4 社区资源 下列链接提供到 TI 社区资源的连接。链接的内容由各个分销商“按照原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范, 并且不一定反映 TI 的观点;请参阅 TI 的 《使用条款》。 TI E2E™ 在线社区 TI 的工程师对工程师 (E2E) 社区。此社区的创建目的在于促进工程师之间的协作。在 e2e.ti.com 中,您可以咨询问题、分享知识、拓展思路并与同行工程师一道帮助解决问题。 设计支持 TI 参考设计支持 可帮助您快速查找有帮助的 E2E 论坛、设计支持工具以及技术支持的联系信息。 12.5 商标 PowerPAD, E2E are trademarks of Texas Instruments. Parts, PSpice are trademarks of MicroSim Corporation. All other trademarks are the property of their respective owners. 12.6 静电放电警告 这些装置包含有限的内置 ESD 保护。 存储或装卸时,应将导线一起截短或将装置放置于导电泡棉中,以防止 MOS 门极遭受静电损 伤。 12.7 术语表 SLYZ022 — TI 术语表。 这份术语表列出并解释术语、缩写和定义。 13 机械、封装和可订购信息 以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更,恕不另行通知和修 订此文档。如需获取此数据表的浏览器版本,请查阅左侧的导航面板。 版权 © 2006–2016, Texas Instruments Incorporated 25 PACKAGE OPTION ADDENDUM www.ti.com 23-May-2025 PACKAGING INFORMATION Orderable part number (1) Status Material type (1) (2) Package | Pins Package qty | Carrier RoHS (3) Lead finish/ Ball material MSL rating/ Peak reflow (4) (5) Op temp (°C) Part marking (6) TLC082QDGNRQ1 Active Production HVSSOP (DGN) | 8 2500 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 QXO TLC082QDGNRQ1.A Active Production HVSSOP (DGN) | 8 2500 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 QXO TLC082QDGNRQ1.B Active Production HVSSOP (DGN) | 8 2500 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 QXO TLC084QPWPRQ1 Active Production HTSSOP (PWP) | 20 2000 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 TLC084Q TLC084QPWPRQ1.A Active Production HTSSOP (PWP) | 20 2000 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 TLC084Q TLC084QPWPRQ1.B Active Production HTSSOP (PWP) | 20 2000 | LARGE T&R Yes NIPDAU Level-3-260C-168 HR -40 to 125 TLC084Q Status: For more details on status, see our product life cycle. (2) Material type: When designated, preproduction parts are prototypes/experimental devices, and are not yet approved or released for full production. Testing and final process, including without limitation quality assurance, reliability performance testing, and/or process qualification, may not yet be complete, and this item is subject to further changes or possible discontinuation. If available for ordering, purchases will be subject to an additional waiver at checkout, and are intended for early internal evaluation purposes only. These items are sold without warranties of any kind. (3) RoHS values: Yes, No, RoHS Exempt. See the TI RoHS Statement for additional information and value definition. (4) Lead finish/Ball material: Parts may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two lines if the finish value exceeds the maximum column width. (5) MSL rating/Peak reflow: The moisture sensitivity level ratings and peak solder (reflow) temperatures. In the event that a part has multiple moisture sensitivity ratings, only the lowest level per JEDEC standards is shown. Refer to the shipping label for the actual reflow temperature that will be used to mount the part to the printed circuit board. (6) Part marking: There may be an additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category of the part. Multiple part markings will be inside parentheses. Only one part marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a part. If a line is indented then it is a continuation of the previous line and the two combined represent the entire part marking for that device. Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals. TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release. In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis. Addendum-Page 1 PACKAGE OPTION ADDENDUM www.ti.com 23-May-2025 OTHER QUALIFIED VERSIONS OF TLC082-Q1, TLC084-Q1 : • Catalog : TLC082, TLC084 NOTE: Qualified Version Definitions: • Catalog - TI's standard catalog product Addendum-Page 2 PACKAGE MATERIALS INFORMATION www.ti.com 6-Sep-2019 TAPE AND REEL INFORMATION *All dimensions are nominal Device TLC082QDGNRQ1 Package Package Pins Type Drawing SPQ HVSSOP 2500 DGN 8 Reel Reel A0 Diameter Width (mm) (mm) W1 (mm) 330.0 12.4 Pack Materials-Page 1 5.3 B0 (mm) K0 (mm) P1 (mm) 3.4 1.4 8.0 W Pin1 (mm) Quadrant 12.0 Q1 PACKAGE MATERIALS INFORMATION www.ti.com 6-Sep-2019 *All dimensions are nominal Device Package Type Package Drawing Pins SPQ Length (mm) Width (mm) Height (mm) TLC082QDGNRQ1 HVSSOP DGN 8 2500 346.0 346.0 29.0 Pack Materials-Page 2 GENERIC PACKAGE VIEW DGN 8 PowerPAD TM HVSSOP - 1.1 mm max height SMALL OUTLINE PACKAGE 3 x 3, 0.65 mm pitch This image is a representation of the package family, actual package may vary. Refer to the product data sheet for package details. 4225482/B www.ti.com PACKAGE OUTLINE TM DGN0008D PowerPAD VSSOP - 1.1 mm max height SCALE 4.000 SMALL OUTLINE PACKAGE C 5.05 TYP 4.75 A 0.1 C SEATING PLANE PIN 1 INDEX AREA 6X 0.65 8 1 2X 3.1 2.9 NOTE 3 1.95 4 5 8X B 3.1 2.9 NOTE 4 0.38 0.25 0.13 C A B 0.23 0.13 SEE DETAIL A EXPOSED THERMAL PAD 4 5 0.25 GAGE PLANE 1.89 1.63 9 1.1 MAX 8 1 0 -8 0.15 0.05 0.7 0.4 DETAIL A A 20 1.57 1.28 TYPICAL 4225481/A 11/2019 PowerPAD is a trademark of Texas Instruments. NOTES: 1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing per ASME Y14.5M. 2. This drawing is subject to change without notice. 3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not exceed 0.15 mm per side. 4. This dimension does not include interlead flash. Interlead flash shall not exceed 0.25 mm per side. 5. Reference JEDEC registration MO-187. www.ti.com EXAMPLE BOARD LAYOUT TM DGN0008D PowerPAD VSSOP - 1.1 mm max height SMALL OUTLINE PACKAGE (2) NOTE 9 METAL COVERED BY SOLDER MASK (1.57) SOLDER MASK DEFINED PAD SYMM 8X (1.4) (R0.05) TYP 8 8X (0.45) 1 (3) NOTE 9 SYMM 9 (1.89) (1.22) 6X (0.65) 5 4 ( 0.2) TYP VIA (0.55) SEE DETAILS (4.4) LAND PATTERN EXAMPLE EXPOSED METAL SHOWN SCALE: 15X SOLDER MASK OPENING METAL UNDER SOLDER MASK METAL SOLDER MASK OPENING EXPOSED METAL EXPOSED METAL 0.05 MAX ALL AROUND NON-SOLDER MASK DEFINED (PREFERRED) 0.05 MIN ALL AROUND SOLDER MASK DEFINED SOLDER MASK DETAILS 15.000 4225481/A 11/2019 NOTES: (continued) 6. Publication IPC-7351 may have alternate designs. 7. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site. 8. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented. 9. Size of metal pad may vary due to creepage requirement. www.ti.com EXAMPLE STENCIL DESIGN TM DGN0008D PowerPAD VSSOP - 1.1 mm max height SMALL OUTLINE PACKAGE (1.57) BASED ON 0.125 THICK STENCIL SYMM (R0.05) TYP 8X (1.4) 8X (0.45) 8 1 SYMM (1.89) BASED ON 0.125 THICK STENCIL 6X (0.65) 5 4 METAL COVERED BY SOLDER MASK (4.4) SEE TABLE FOR DIFFERENT OPENINGS FOR OTHER STENCIL THICKNESSES SOLDER PASTE EXAMPLE EXPOSED PAD 9: 100% PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA SCALE: 15X STENCIL THICKNESS SOLDER STENCIL OPENING 0.1 0.125 0.15 0.175 1.76 X 2.11 1.57 X 1.89 (SHOWN) 1.43 X 1.73 1.33 X 1.60 4225481/A 11/2019 NOTES: (continued) 10. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate design recommendations. 11. Board assembly site may have different recommendations for stencil design. www.ti.com GENERIC PACKAGE VIEW PWP 20 HTSSOP - 1.2 mm max height SMALL OUTLINE PACKAGE 6.5 x 4.4, 0.65 mm pitch This image is a representation of the package family, actual package may vary. Refer to the product data sheet for package details. 4224669/A www.ti.com 重要通知和免责声明 TI“按原样”提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源, 不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担 保。 这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品,(2) 设计、验 证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他功能安全、信息安全、监管或其他要求。 这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的相关应用。 严禁以其他方式对这些资源进行 复制或展示。您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索 赔、损害、成本、损失和债务,TI 对此概不负责。 TI 提供的产品受 TI 的销售条款或 ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改 TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。 TI 反对并拒绝您可能提出的任何其他或不同的条款。IMPORTANT NOTICE 邮寄地址:Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265 版权所有 © 2025,德州仪器 (TI) 公司
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