具有关断功能的运算放大器LT1812及其应用

    摘要：LT1812是LINEAR公司生产的具有良好DC特性的低功耗、高速率、高转换率运算放大器。该放大器有100Mz的带宽和750V/μs的转换率。可广泛用于宽带放大器、缓冲器、有源滤波器、有线设备、数据采集系统及音频、射频等领域。文中介绍了LT1812的特点、原理及应用，给出了具体的应用电路。

    关键词：运算放大器 关断 容性负载 LT1812

LT1812是LINEAR推出的一款具有良好DC特性的低功耗、高速率、高转换率的运算放大器。它采用具有电流反馈特性的电压反馈式电路结构。因而具有更低的电源电流、输入偏移电压和输入偏置电流以及更高的DC增益，LT1812自身的关断特性使得芯片的电源电流仅为50μA，从而大大降低了功耗。LT1812在±V的电源电压时，其输出可驱动100Ω的负载，并可达到±3.5V的负载电压；在单5V电源输入时，它的输出电压范围为1.1～3.9V，同时，可使100Ω负载的电压达到2.5V。在缓冲器和有线设备的应用中，LT1812能够以稳定输出驱动1000pF的容性负载。另外，LT1812还可应用于宽带放大器、缓冲器、有源滤波器、有线设备、数据采集系统及音频、射频等领域。

1 主要特点

LT1812放大器的主要特点如下：

●具有100MHz的带宽；

●可达到750V/μs的高转换率；

●最大电流电流为3.6mA；

●关断状态下的电流仅为50μA；

●其输入噪声电压仅为8nV/Hz；

●增益稳定；

●最大输入偏移电压为1.5mV；

●最大输入偏置电流为4μA；

●具有400nA的最大偏置电流；

●最大输出电流为40mA(VOUT=±3V；

●具有±3.5V的最小输入CMR（当Vs为±5V时）；

●可采用±5V或单5V电源供电；

●工作温度范围为：-40μ～+85℃。

LT1812具有SOT-23型5脚和6脚以及S8-SO等封装形式，图1所示是其三种封装形式的引脚排列图。

2 结构原理

LT1812的内部结构如图2所示。由图可见：该芯片是一个真下的带有电流反馈放大器的电压反馈式放大器。它内部含有可驱动300Ω电阻的互补NPN和PNP晶体管，并可通过它们的发射极来对其输入进行缓冲。

LT1812的频带宽度是由位于高阻抗占的输入RC网络来设置的。它的转换率是由增益点电容的充电电注来决定的，该电流可由差动输入电压经R1分流来得到，LT1812的转换率与其输入成比例。而且，它的高转换率是以其增益的降低来作为代价的。当该放大器驱动一个小负载时，器件将启动其输出级的RC网络。而如果驱动容性负载（或低阻值负载），则该网络需要借助于高阻抗点所增加的补偿才能完全启动。

3 有关设计

应当注意的是：LT1812不能作为比较器用，因为，连续的差分输入可能导致较高的功耗。下就其用在容性负载时的转换率及关断特性等有关问题加以说明。

3.1 电容负载

LT1812用在1000pF的电容性负载时比较稳定，随着LT1812的电容负载的增加，其带宽和相位边缘将随之减少，这样，将可能减小频域和瞬变响应。另外，利用LT1812芯片可直接驱动同轴电缆，但是，为了得到更高的保真度，使用时，还应在输出端串联一个与电缆阻抗（约75Ω）相同的匹配电阻，电缆的另一端也需接相同阻值的电阻到地。

3.2 转换率

LT1812的转换率与其差分输入电压成正比，它的高转换率是以其低增益来换取的，假如增益为10，那么，通常在5V输出时，需要0.5V的输入电压，而单增益时则需要5V的输入电压。

3.3 关断

LT1812带可节省功耗的关断输出脚（SHDN），该脚工作时可使芯片的输出电流为50μA。LT1812关断的典型开延迟为0.5s，关延迟为1μs。需要说明的是：即使是在关断状态下，LT1812仍可驱动一定的负载，此时芯片的输出与输入有着密切的联系，因此LT1812不能用于多工应用方面。

4 典型应用

LT1812以其良好的DC特性和低耗、高速率、高转换率等特点而被广泛应用于宽带放大器、缓冲器、有源滤波器、有线设备、数据采集系统及音频、射频等领域。图3、图4分别为其在滤波器和缓冲器中的应用电路。