Texas Instruments OPA814单位增益稳定电压反馈运算放大器设计用于高速、高精度和宽动态范围的应用。OPA814具有一个低噪声结型栅场效应管 (JFET) 输入级，该输入级具有250MHz的宽增益带宽和6V至12.6V的电源电压范围。当在高速数字转换器、有源探头及其他测试与测量应用中用作高阻抗缓冲器时，750V/µs的快速转换速率可实现大信号宽带宽和低失真。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPA814单位增益稳定电压反馈运算放大器数据手册.pdf

Texas Instruments OPA814提供±250µV的超低输入失调电压和±3.5µV/°C的失调电压温漂。皮安级输入偏置电流和低输入电压噪声(5.3nV/√ Hz)相结合，使得OPA814十分适合在光学测试和通信设备以及医疗和科学仪器中用作宽带跨阻放大器。OPA814采用8引脚SOIC封装。此器件可在-40°C至+85°C的工业温度范围内正常运行。

特性

• 宽带宽
  • 增益带宽积：250MHz
  • 带宽 (G = 1V/V)：600MHz
  • 大信号带宽（2V PP ）：200MHz
  • 压摆率：750V/µs
• 高精度
  • 输入失调电压：250µV（最大值）
  • 输入失调电压漂移：3.5µV/°C（最大值）
• 输入电压噪声：5.3nV/√Hz
• 输入偏置电流：2pA
• 低失真（RL = 100Ω，VO = 2VPP）~~~~
  • 10MHz时的HD2、HD3：–75dBc、–85dBc
• 电源电压范围：6V至12.6V
• 16mA供电电流
• 性能提升至OPA656

引脚图和功能

OPA814 600MHz高精度单位增益稳定FET输入运算放大器技术解析

一、产品概述

OPA814是德州仪器(TI)推出的高性能电压反馈运算放大器，主要特性包括：

• ‌超宽带宽‌：600MHz小信号带宽(G=1V/V)，250MHz增益带宽积
• ‌高精度特性‌：最大输入偏移电压250μV，温漂3.5μV/°C
• ‌低噪声设计‌：5.3nV/√Hz输入电压噪声，2pA输入偏置电流
• ‌强驱动能力‌：750V/μs压摆率，200MHz大信号带宽(2VPP)
• ‌宽电源范围‌：6V至12.6V单/双电源供电

二、关键参数分析

2.1 电气特性对比

参数	条件	典型值	最大值	单位
增益带宽积	G≥10V/V	250	-	MHz
小信号带宽	G=1V/V	600	-	MHz
输入偏移电压	TA=25°C	37	250	μV
输入噪声电压	f>100kHz	5.3	-	nV/√Hz
压摆率	4V阶跃	750	-	V/μs
电源电流	VS=±5V	16	16.7	mA

2.2 封装选项

• ‌ SOIC-8(D) ‌：4.9mm×6.0mm，热阻122.9°C/W
• ‌ SOT-23-5(DBV) ‌：2.9mm×2.8mm，热阻154°C/W

三、架构特点

3.1 JFET输入级设计

采用低噪声结型场效应管(JFET)输入架构，提供：

• 1GΩ输入阻抗(差分模式)

• 0.2pF输入电容(差分模式)
• 2pA典型输入偏置电流
• 内置ESD保护二极管(±2000V HBM)

3.2 稳定性设计

• 单位增益稳定(最小稳定增益1V/V)
• 65°相位余量(G=1V/V时)
• 集成输出过驱恢复电路(典型30ns)

3.3 电源管理

• 79dB PSRR(典型值)
• 支持单/双电源供电
• 内部热关断保护

四、典型应用设计

4.1 高速数据采集前端

‌设计要点‌：

1. 输入阻抗配置：
   • 高阻模式：1MΩ电阻匹配
   • 50Ω匹配模式：串联49.9Ω电阻
2. 噪声优化：
   • 总集成噪声：90μVRMS(180MHz带宽)
   • 计算公式：5.3nV/√Hz × √(180MHz×1.57)
3. 稳定性增强：
   • 输入串联电阻RS=250Ω
   • 降低输入信号压摆率

4.2 光电二极管放大器

‌关键参数计算‌：

1. 带宽公式：
   f-3dB = GBWP/(2π×RF×CTOT)
2. 补偿电容选择：
   CF = 1/(2π×RF×f-3dB)
3. 布局要求：
   • 光电二极管阴极直接连接反相输入
   • RF走线长度<3mm
   • 电源去耦电容紧邻电源引脚

五、PCB设计指南

1. ‌关键准则‌：
   • 反相输入引脚下方禁止铺铜
   • 反馈电阻采用0402或更小封装
   • 敏感信号线远离电源走线
2. ‌热管理‌：
   • SOIC封装：θJA=122.9°C/W
   • 最大结温计算示例：
     TJ = 85°C + (0.235W×122.9°C/W) = 113.9°C
3. ‌去耦方案‌：
   • 每电源引脚配置：
     • 100nF陶瓷电容(距引脚<1mm)
     • 2.2μF钽电容(距引脚<3mm)

六、选型对比

型号	GBWP(MHz)	输入类型	最小稳定增益	封装选项
OPA814	250	JFET	1V/V	SOIC-8/SOT-23-5
OPA817	400	JFET	1V/V	SOIC-8
OPA858	5500	CMOS	7V/V	QFN-16