MCP6476U具有EMI滤波功能的3MHz运算放大器技术手册

说明

微芯科技（Microchip Technology Inc.）的MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器采用低至1.8V的单电源供电，同时每个放大器的静态电流最大仅为170μA。该运算放大器还具有低输入失调电压（最大±1.6mV）和轨到轨输入与输出特性。此外，MCP6476/6R/6U/7/9单位增益稳定，增益带宽积典型值为3MHz。这些特性使其适用于电池供电和便携式应用。

MCP6476/6R/6U/7/9增强了电磁干扰防护能力，可最大程度减少外部源产生的电磁干扰。这一特性使其非常适合电磁敏感型应用，如电源线路、无线电台和移动通信。

该产品系列提供单封装（MCP6476）、双封装（MCP6477）和四封装（MCP6479）形式。所有器件均采用先进的CMOS工艺设计，规定的扩展温度范围为-40°C至+125°C。
数据表：*附件：MCP6476U具有EMI滤波功能的3MHz运算放大器技术手册.pdf

特性

• 低静态电流 ：每个放大器最大170μA
• 低输入失调电压 ：最大±1.6mV
• 增强的电磁干扰防护 ：1.8GHz时电磁干扰抑制比（EMIRR）为90dB
• 宽电源电压范围 ：1.8V至5.5V
• 大增益带宽积 ：典型值3MHz
• 轨到轨输入/输出
• 单位增益稳定
• 无相位反转
• 快速启动时间 ：典型值6μs
• 小尺寸封装
• 宽温度范围 ：-40°C至+125°C
• 符合AEC Q100标准，1级

应用

• 烟雾探测器，详见产品识别系统
• 汽车领域
• 电池供电系统
• 传感器调节
• 电池电流监测

设计辅助工具

• SPICE宏模型
• Microchip高级器件选择器（MAPS）
• 模拟演示和评估板
• 应用说明

封装类型

• MCP6476：5引脚SC70、SOT-23
• MCP6476R：5引脚SOT-23
• MCP6476U：5引脚SC70、SOT-23
• MCP6477：8引脚SOIC、MSOP
• MCP6479：14引脚TSSOP、SOIC

引脚描述

应用信息

MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器单位增益稳定，适用于多种通用目的应用。

轨到轨输入

相位反转

MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器旨在防止相位反转。当输入引脚电压超过电源电压0.5V以上或低于电源电压0.5V以下时，输入过压钳位电路将防止相位反转。

输入电压限制

为防止运算放大器损坏或出现异常工作情况，电路必须限制输入引脚处的电压（见第1.1节“绝对最大额定值”） 。

输入引脚的静电放电（ESD）保护结构如图4 - 1所示。选择这种结构是为了在许多（但并非所有）过压情况下保护输入晶体管，并尽量减少输入偏置（大）电流。

输入ESD二极管在输入电压试图低于VSS一个二极管压降时将其钳位。它们还会在输入电压试图高于VDD一个二极管压降时将其钳位。击穿电压足够高，以允许正常工作。在正常情况下，输入电流通常小于5mA。非常快速的ESD事件，如果不符合规格要求，其持续时间将受到限制，以免造成损坏。

输入电流限制

为防止运算放大器损坏或出现异常工作情况，电路必须限制输入引脚处的电流（见第1.1节“绝对最大额定值”） 。

图4 - 2展示了一种保护这些输入的方法。电阻R1和R2限制了通过ESD二极管流入或流出输入引脚至VDD或VSS的可能电流。

正常工作

MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器的输入级采用两个差分输入级并联。其中一个在低共模输入电压（VCM）下工作，而另一个在高VCM下工作。利用这种拓扑结构，该器件的工作电压范围可达VDD以上300mV和VSS以下300mV。输入失调电压在VCM = VSS - 0.3V和VDD + 0.3V处测量，以确保输入级正常工作。

当VCM接近VDD - 0.9V时（见图2 - 3和2 - 4），输入级之间会发生转换。对于具有同相增益的情况，为实现最佳失真性能和增益线性度，请避免在此工作区域内操作。

轨到轨输出

当RL = 10 kΩ连接到VDD/2且VDD = 5.5V时，MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器的输出电压范围典型值为0.006V和5.494V。更多信息请参考图2 - 16和2 - 17。

启动

MCP6476/6R/6U/7/9系列器件在VDD首次施加到器件上时（启动时）能快速控制输出。启动测试期间会移除旁路电容，以尽量减少浪涌电流（见图4 - 3）。当运算放大器关闭时，输出阻抗较高，VOUT为VL或1V。当运算放大器开启时，输出变为低阻抗，VOUT跟随输入正弦波；这一时间被用作启动时间。

图4 - 4展示了MCP6477的输入电压（蓝线）和输出电压（黑线）。当首次向MCP6477施加电源时，输出关闭（A点）并由负载驱动。6μs后，输出开启（B点），VOUT跟随输入正弦波。

容性负载

驱动大容性负载可能会给电压反馈运算放大器带来稳定性问题。随着负载电容增加，反馈回路的相位裕度减小，闭环带宽降低。这会在频率响应中产生增益峰值，在阶跃响应中出现过冲和振铃现象。虽然单位增益缓冲器（G = +1 V/V）对容性负载最为敏感，但所有增益情况都会表现出相同的一般特性。

当使用MCP6476/6R/6U/7/9运算放大器驱动大容性负载时，在输出端（图4 - 5中的RISO ）添加一个小的串联电阻，可通过增加输出负载电阻（在较高频率下）来提高反馈回路的相位裕度（稳定性）。这样做会使闭环带宽通常比无电容负载时更低。