采用“係列優先”的方法進行運算放大器設計
發布時間:2020-01-10 來源:Hayden Hast 責任編輯:wenwei
【導讀】本文將介紹TI全係列運放產品TLV90xx係列,它提供多達48種的不同產品組合(包括最新產品TLV9001、TLV9052和TLV9064)。我們將提供多達16種不同的封裝選擇,其中包括業內最小的單通道和四通道封裝。在此技術文章中,您將了解到此新的運算放大器係列如何滿足各種項目需要,從而節省印刷電路板(PCB)的版麵尺寸,並提供多種帶寬選項,為您的信號鏈提供更多增益。
當(dang)我(wo)第(di)一(yi)次(ci)光(guang)顧(gu)德(de)克(ke)薩(sa)斯(si)的(de)一(yi)家(jia)燒(shao)烤(kao)店(dian)時(shi),菜(cai)單(dan)上(shang)各(ge)式(shi)各(ge)樣(yang)的(de)肉(rou)類(lei)選(xuan)擇(ze)讓(rang)我(wo)感(gan)到(dao)非(fei)常(chang)驚(jing)訝(ya),以(yi)至(zhi)於(yu)我(wo)不(bu)知(zhi)道(dao)要(yao)選(xuan)哪(na)一(yi)種(zhong)。但(dan)幸(xing)運(yun)的(de)是(shi),燒(shao)烤(kao)店(dian)提(ti)供(gong)了(le)三(san)種(zhong)肉(rou)類(lei)的(de)拚(pin)盤(pan),因(yin)而(er)我(wo)就(jiu)可(ke)以(yi)試(shi)嚐(chang)一(yi)下(xia)不(bu)同(tong)肉(rou)類(lei)的(de)風(feng)味(wei)。
其實,類似於烤肉店的經曆,工程師們在選擇運算放大器(op amp)時shi也ye會hui麵mian臨lin很hen多duo選xuan擇ze。此ci外wai,隨sui著zhe如ru今jin生sheng產chan周zhou期qi的de不bu斷duan縮suo短duan,工gong程cheng師shi們men往wang往wang需xu要yao快kuai速su做zuo出chu決jue定ding。而er不bu小xiao心xin選xuan擇ze了le不bu合he適shi的de運yun算suan放fang大da器qi,會hui耽dan誤wu研yan發fa周zhou期qi,並bing消xiao耗hao不bu必bi要yao的de研yan發fa資zi金jin。
其實,類似於烤肉店的經曆,工程師們在選擇運算放大器(op amp)時shi也ye會hui麵mian臨lin很hen多duo選xuan擇ze。此ci外wai,隨sui著zhe如ru今jin生sheng產chan周zhou期qi的de不bu斷duan縮suo短duan,工gong程cheng師shi們men往wang往wang需xu要yao快kuai速su做zuo出chu決jue定ding。而er不bu小xiao心xin選xuan擇ze了le不bu合he適shi的de運yun算suan放fang大da器qi,會hui耽dan誤wu研yan發fa周zhou期qi,並bing消xiao耗hao不bu必bi要yao的de研yan發fa資zi金jin。
本文將介紹TI全係列運放產品TLV90xx係列,它提供多達48種的不同產品組合(包括最新產品TLV9001、TLV9052和TLV9064)。我們將提供多達16種zhong不bu同tong的de封feng裝zhuang選xuan擇ze,其qi中zhong包bao括kuo業ye內nei最zui小xiao的de單dan通tong道dao和he四si通tong道dao封feng裝zhuang。在zai此ci技ji術shu文wen章zhang中zhong,您nin將jiang了le解jie到dao此ci新xin的de運yun算suan放fang大da器qi係xi列lie如ru何he滿man足zu各ge種zhong項xiang目mu需xu要yao,從cong而er節jie省sheng印yin刷shua電dian路lu板ban(PCB)的版麵尺寸,並提供多種帶寬選項,為您的信號鏈提供更多增益。
得益於豐富全麵的產品組合,工程師在選擇運放的通道數、速度和尺寸時將會有更多的靈活度。
產品性能的多樣性
圖1給出了TLV90xx全係列產品,表格上方顯示了該係列產品的通用參數。這三種子係列在一定條件下可以互換,因為它們使用的電源電壓、輸入和輸出電壓範圍以及偏移電壓均相同。此外,該係列產品的電阻輸出阻抗較低,可最大限度地減少穩定性問題。

圖1:放大器係列對比
然而,每個子係列都具有獨特的性能優勢。例如,如果您為了感測電機電流,最初在具有輸出擺幅至 GND 電路的單電源、低側、單向電流檢測解決方案中使用TLV9002,但後來,為了處理更大的電機瞬變電流,確定需要更高的增益和更快的壓擺率,那麼您可以輕鬆切換到更高帶寬、引腳對引腳兼容的TLV9052,無需再重新進行設計。這是可以實現的,因為每個子係列都有相同的16個封裝選項,涵蓋單通道、雙通道、四通道三種通道配置。
封裝的靈活性
圖2詳細顯示了各種封裝選擇。“行業標準”(Industrial Standard)一列確定了該封裝是否行業通用,可從別的供應商處獲得,以作為第二供貨選項。“可關斷”(Shutdown)一列顯示了具有可關斷功能的封裝,能幫助工程師進一步降低係統功耗。
雖然表格中大多數的小封裝選項都是四方扁平無引線(QFN)封裝,但我們想重點介紹一下SOT23-THIN這種有引線的小封裝類型。雙通道、小外形晶體管(SOT)-23-薄封裝(SOT23-THIN)和大家熟悉的單通道SOT-23的封裝體類似,但它有8個引腳,而不是傳統的5或6個引腳。相對於那些尺寸更大的引線封裝,如小外形集成電路(SOIC)、薄小外形封裝(TSSOP)和極薄小外形封裝(VSSOP),SOT23-THIN具有引腳外置、同時尺寸更小的優點,是一種更好的封裝選擇。如要在同一塊PCB版上實現SOT23-THIN和傳統的引線封裝的兼容設計,也可以采用雙布局技術。如要了解更多詳情,請閱讀模擬設計期刊文章,“小封裝運放的第二封裝兼容設計”。當然,如果您想最大限度地節省PCB尺寸,我們建議采用QFN封裝選項。

圖2:放大器係列封裝選項
尺寸的突破
這三種放大器子係列采用業界最小的單通道和四通道封裝。相比市場上現有的同類小尺寸器件,TI的單通道0.8mm x 0.8mm超小型無引線(X2SON)封裝的尺寸還要小13%,四通道2.0mm x 2.0mm超小型QFN(X2QFN)封裝的尺寸還要小7%。這些封裝加上雙通道1.0mm x 1.5mm X2QFN封裝,能為工程師提供更多的封裝選擇,從而進一步減少PCB麵積。圖3的右側向您展示了這3種最小封裝。

圖3:逐步實現更小的封裝
由於超小型QFN封裝的腳間距較小,工廠的生產工藝水平可能會限製該封裝的應用,為應對這一挑戰,TI還可以提供不同腳間距的多種小型封裝選項。應用手冊“采用TI X2SON封裝進行設計和製造”提供了這些封裝的布局和走線指南。
總結
有you人ren說shuo選xuan擇ze太tai多duo會hui導dao致zhi無wu從cong下xia手shou。但dan我wo們men相xiang信xin,不bu管guan是shi在zai德de克ke薩sa斯si州zhou決jue定ding吃chi什shen麼me燒shao烤kao,還hai是shi研yan發fa工gong程cheng師shi選xuan擇ze放fang大da器qi,選xuan擇ze當dang然ran是shi越yue多duo越yue好hao。在zai您nin下xia次ci進jin行xing產chan品pin設she計ji時shi,歡huan迎ying選xuan擇zeTI TLV90xx係列運放產品:有三款不同性能的產品可供選擇;16個不同的封裝選項;當您需要節省PCB尺寸時,我們還提供業界最小的單通道和四通道封裝選擇。
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