解析AD648：双精度低功耗BiFET运算放大器

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●直流性能
●比较大静态电流400mA
●预热时比较大偏置电流为10pA（AD648C）
●比较大偏移电压300mV（AD648C）
●3mV8C比较大漂移（AD648C）
●2mVp-p噪声，01Hz至10Hz
●AC性能
◆18Vms转换速率
◆1MHz单位增益带宽
●提供塑料迷你DIP、Cerdip、塑料SOIC和密封金属罐封装
●MIL-STD-883B零件可用
●根据EIA-481A标准，表面贴装（SOIC）封装提供磁带和卷轴两种形式
●单一版本：AD548
产品说明
AD648是一对匹配的低功耗、精密单片运算放大器。它提供低偏置电流（比较大10pA，预热）和低静态电流（400μAmax），并采用离子注入FET和激光wafertrimming技术制造。在AD648的整个共模电压范围内保证输入偏置电流
经济型J级的比较大保证偏移电压小于2mV，偏移电压漂移小于20μV°C。C级将偏移电压降至030mV以下，偏移电压漂移降至3μV°C以下。这种直流精度是利用Analog的激光晶片漂移修整工艺现的。低静态电流和低偏移电压漂移的结合比较大限度地减少了由于自热效应引起的输入偏移电压的变化。在商业、工业和军事温度范围内，还提供了五个额外的等级
AD648建议用于任何需要低功耗和出色直流和交流性能的双电源运算放大器应用。在电池供电、精密仪器前端和CMOSDAC缓冲器等应用中，AD648将低输入偏移电压和漂移、低偏置电流和低1f噪声完美结合，减少了输出误差。高共模抑制（“C”级比较低86dB）和高开环增益确保了在高阻抗、缓冲应用中于12位的线性度。
AD648采用标准双运算放大器配置，有七种性能等级可供选择。AD648Jan和AD648K的额定温度范围为0°C至+70°C。AD648A、AD648B和AD648C的额定工作温度范围为-40°C至+85°C。
AD648S和AD648T的额定军用温度范围为-55°C至+125°C，可按照MIL-STD-883B修订版进行加工。
AD648有8针塑料迷你DIP、cerdip、SOIC、TO-99金属罐或芯片形式。
产品亮点
1低电源电流、出色的直流和交流性能以及低漂移的结合使AD648成为高性能、低功耗应用的理想运算放大器。
2AD648与LF442、TL062和AD642等行业标准双运算放大器引脚兼容，使人员能够提高性能，同时现高达85%的功耗降低。
3利用AnalogDeces的激光漂移微调技术，AD648J现了保证的低输入偏移电压（比较大2mV）和漂移（比较大20μV°C）。
4ADI规定每个设备处于预热状态，确保设备在际使用中符合其公布的规格。
5所有等级的匹配特性都很好。AD648J中放大器之间的输入偏移电压匹配在2mV以内，C级匹配在04mV以内。
6放大器之间的串扰在1kHz时小于-120dB。
7AD648有芯片形式。
应用说明
AD648是一对JFET输入运算放大器，保证比较大IB小于10pA，偏移和漂移激光分别微调至03mV和3μV°C（AD648C）。AC规格包括1MHz带宽、18Vμs典型转换速率和8μs稳定时间，用于20V阶跃至±001%，所有这些都是在电源电流小于400μa的情况下现的。为了利用设备的性能，应考虑许多错误源。
AD648的比较小功耗和低偏移漂移减少了输入偏移电压的自热或“预热”效应，使AD648成为开关电池供电应用的理想选择。AD648400μA电源电流的功耗对输入电流的影响可以忽略不计，但繁重的输出负载会提高芯片温度。由于JFET的输入电流在芯片温度每升高10°C时加倍，这可能是一个明显的影响。
放大器为在低至±45V的电源电压下工作。由于电源抑制效应，它将表现出比额定电源电压±15V更高的输入偏移电压。共模范围从比负电源多3V的正电压扩展到比正电源多1V的负电压。AD648用于干净地驱动高达10k?和100pF的负载，将以降低的开环增益驱动2kT的负载。
图1显示了推荐的串扰测试电路。串扰的典型值在1kHz时为-120dB。

图1:串扰测试电路
布局
为了充分利用AD648的比较大10pA输入电流，寄生漏必须保持在可接受的水平以下。环氧树脂或酚醛树脂电路板材料的电阻际极限在1×1012?和3×1012?之间。这可能会导致0V和-15V电源线之间额外漏5pA。应使用特氟纶或类似的低漏材料（电阻超过1017?）将高阻抗输入线与携带高电压的相邻线路隔离开来。绝缘体应保持清洁，因为污染物会降低表面电阻。
完全围绕高阻抗节点并由共模输入电势附近的电压驱动的金属防护装置也可用于减少一些寄生漏。图2中的防护图案将减少由于有限的板表面电阻引起的寄生漏；但它不会补偿低体积电阻率板。

图2：保护输入的电路板布局
输入保护
AD648保证能够承受等于电源电势的输入电压。超过任一输入端的负电源电压将使芯片的基板结正向偏置。感应电流可能会因过热而损坏放大器。
在气相色谱仪中的火焰检测器等应用中需要输入保护，在传感器故障条件下，可能会向输入端子施加非常高的电势。图3a和3b显示了可以使用的简单限流方案。应选择RPROTECT，使比较大过载电流为10mA（例如，100V过载为100k?）。

图3a：I-V变换器的输入保护

图3b：电压跟随器输入保护方法
图3b显示了保护avoltage跟随器免受高压击穿引起的过大电流的推荐方法。保护电阻器RP限制输入电流。100k?的标称值将在施加100伏输入电压的情况下将输入电流限制在1毫安以下。
求和点和地之间的杂散电容将产生高频滚降，其转角频率等于：

因此，对于3pFC托盘的RP，100k?的值将导致531kHz处出现3dB的拐角频率。
图3c显示了使用低漏二极管道的I到V转换器的二极管道箝位保护方案。因为二极管道连接到运算放大器的求和结，这是一个虚拟接地，所以它们的漏贡献比较小。

图3c：带二极管道输入保护的I-V转换器
超过任一输入端的负共模范围会导致输出端的相位反转，迫使放大器输出进入相应的高或低状态。超过两个输入端的负共模同时迫使输出变高。在单个输入上超过正共模范围不会导致相位反转；但如果两个输入都超过限制，输出将被强制调高。在所有情况下，当输入电压回到共模范围内时，放大器将恢复正常工作。