‌TI OPA817高精度运算放大器技术解析与应用指南

科技观察员 2025-09-01 505

描述

Texas Instruments OPA817高精度运算放大器（运放）是一款单位增益稳定的电压反馈运算放大器、适用于高速、高精度和宽动态范围的应用。OPA817具有一个低噪声结型栅场效应管 (JFET) 输入级，该输入级具有400MHz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和测量应用中用作高阻抗缓冲器时，1000V/µs的快速压摆率可实现低失真。和大信号宽带宽。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPA817高精度运算放大器数据手册.pdf

Texas Instruments OPA817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 (4.5nV/√Hz) 相结合，使得OPA817十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。OPA818采用带有裸露散热垫的8引脚WSON封装，便于散热。该器件在−40°C至++105°C的额定工业温度范围内工作。

特性

宽带宽
- 增益带宽积：400MHz
- 带宽 (G = 1V/V)：800MHz
- 大信号带宽 (2VPP)：250MHz
- 转换率：1000V/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：4.5nV/√Hz
输入偏置电流：2pA
低失真（RL = 100 Ω，VO = 2VPP）
- HD2、HD3（10MHz时）（–86dBc、–100dBc ）
电源电压范围：6V至12.6V
电源电流：23.5mA
关断电流：55µA

高输入阻抗数字转换器前端

高精度

‌TI OPA817高精度运算放大器技术解析与应用指南‌

‌一、产品概述‌

OPA817是德州仪器推出的‌800MHz带宽、FET输入型‌电压反馈运算放大器，具有‌单位增益稳定性‌，专为高速、高精度应用设计。关键特性包括：

‌超宽带宽‌：增益带宽积400MHz（G=1V/V时带宽800MHz）
‌精密性能‌：输入失调电压≤250μV（最大），温漂≤3.5μV/°C
‌低噪声设计‌：输入电压噪声4.5nV/√Hz @200kHz，电流噪声18fA/√Hz
‌高压摆率‌：1000V/μs，支持大信号带宽250MHz（2VPP输出）

‌二、核心参数解析‌

‌电气特性‌

参数	典型值	测试条件
小信号带宽(SSBW)	800MHz	G=1V/V, VOUT=200mVPP
大信号带宽(LSBW)	250MHz	G=1V/V, VOUT=2VPP
谐波失真(HD2/HD3)	-86/-100dBc	f=10MHz, RL=100Ω
电源抑制比(PSRR)	80dB	ΔVS=±0.5V
功耗	23.5mA	VS=±5V

‌封装与热特性‌
- ‌WSON-8封装‌（3mm×3mm），带散热焊盘
- 热阻：RθJA=64.9°C/W（需优化PCB散热设计）

‌三、典型应用场景‌

‌1. 跨阻放大器(TIA)设计‌

‌光电二极管接口‌：利用4.5nV/√Hz噪声特性提升SNR
‌布局要点‌：反馈电阻需靠近IN-和FB引脚以减小寄生电容

‌2. 有源探头与示波器前端‌

‌关键性能‌：1000V/μs压摆率保障快速边沿响应
‌带宽优化‌：推荐使用50Ω传输线布局

‌四、设计要点‌

‌电源配置‌
- ‌电压范围‌：±3V至±6.3V（单电源6V-12.6V）
- ‌去耦电容‌：每电源引脚并联0.1μF（陶瓷）+2.2μF（钽电容）
‌稳定性优化‌
- ‌容性负载驱动‌：
  - CL=10pF时需串联33Ω隔离电阻
  - CL>50pF建议使用输出缓冲器
‌PCB布局规范‌
- ‌关键准则‌：
  1. 反馈电阻距IN-引脚≤1mm
  2. 散热焊盘连接至地平面（多过孔设计）
  3. 避免在IN±引脚下方走电源层

‌五、选型对比‌

型号	带宽	噪声	最小稳定增益	适用场景
OPA817	400MHz	4.5nV	1V/V	高精度DAQ
OPA818	2700MHz	2.2nV	7V/V	超宽带系统
THS4631	210MHz	7nV	1V/V	高压(±15V)应用

‌六、测试验证方法‌

‌带宽测试‌
- 使用网络分析仪测量-3dB点（需注意探头阻抗匹配）
‌失真分析‌
- 推荐APx525音频分析仪测试10MHz下THD+N

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