Texas Instruments OPAx994/OPAx994-Q1高压RRIO运算放大器具有出色的AC性能，包括24MHz宽单位增益带宽和35V/µs高转换速度，同时每通道仅需1.35mA的静态电流。OPAx994/OPAx994-Q1系列旨在保持各种电容负载的稳定性。例如，OPAx994/OPAx994-Q1在驱动负载电阻为1MΩ 的10µF大电容负载时可实现50度的相位裕度。OPAx994/OPAx994-Q1设计采用补偿架构，可减轻大型容性负载的持续振铃。此设计可为具有大容量、变化或未知电容负载的系统提供可靠的性能和简易的设计。

数据手册：

*附件：OPAx994 数据表.pdf

*附件：OPAx994-Q1 数据表.pdf

这些设备还提供出色的DC精度，包括高短路输出电流（125mA/通道）、低失调电压（典型值为±350µV）、低失调漂移（典型值为±2.5µV/°C）和高CMRR (125dB)，适用于主输入对内的高压操作。这些特性使Texas Instruments OPAx994/OPAx994-Q1成为适用于高压工业应用的灵活、强大、高性能运算放大器。OPAx994-Q1设备符合汽车应用类AEC-Q100标准。

特性

• 宽电源电压范围：2.7 V至32 V
• 轨到轨输入和输出
• 24MHz GBW宽带宽，单位增益稳定
• 无限容性负载驱动能力，驱动10µF和1MΩ负载时相位裕度为50°
• 高输出电流驱动力：±125mA
• 低失调电压：±350μV（典型值）
• 低失调电压漂移：±2.5μV/°C（典型值）
• 低噪声：12 nV/√Hz（1 kHz时）
• 高共模抑制：125 dB
• 高转换速度：35V/µs
• 低静态电流：每个放大器1.35mA

功能框图

OPAx994系列32V轨至轨运算放大器深度解析与应用指南

一、产品核心特性

OPAx994系列是德州仪器(TI)推出的高性能运算放大器家族，包含单通道OPA994和双通道OPA2994两个版本，具有以下突出特点：

1. ‌宽电压工作范围‌：2.7V至32V单电源或±1.35V至±16V双电源供电
2. ‌轨至轨输入/输出‌：支持输入信号达到供电轨，输出摆幅接近电源轨
3. ‌超高带宽‌：24MHz增益带宽积，35V/μs压摆率
4. ‌无限容性负载驱动‌：可稳定驱动高达10μF容性负载
5. ‌高精度性能‌：典型失调电压±350μV，温漂±2.5μV/°C
6. ‌强驱动能力‌：125mA输出电流驱动能力

二、关键技术创新

1. 无限容性负载驱动技术(UCLD)

• ‌自适应补偿‌：内部检测输出电容并自动调整补偿网络
• ‌相位保持‌：驱动10μF负载时仍保持50°相位裕度
• ‌动态带宽调节‌：从空载24MHz自动降频保持稳定性

2. 双输入级架构

• ‌互补输入对‌：并联NPN/PNP差分对实现真轨至轨输入
• ‌平滑过渡‌：在(V+)-2V至(V+)-1V区间实现输入级无缝切换
• ‌高共模抑制‌：主输入对提供125dB CMRR

3. 增强型保护机制

• ‌无相位反转‌：输入超限时输出限幅而非相位反转
• ‌ESD保护‌：4kV HBM防护等级
• ‌短路保护‌：支持连续短路输出

三、典型应用设计

1. 电动汽车充电桩GFCI检测电路

‌设计要点‌：

• 采用OPA2994实现差分信号检测
• 关键元件值：
  • 输入分压电阻：150Ω+150Ω
  • 检测电容：10μF
• 布局要点：
  • 高压走线间距≥2mm
  • 反馈网络远离功率路径

‌性能指标‌：

• 故障检测响应时间<1ms
• 共模抑制比>100dB

2. 高精度电流检测方案

‌三种配置方式‌：

1. ‌低边检测‌：
   • 优点：简单，共模电压低
   • 缺点：破坏接地完整性
   • 典型增益设置：49V/V(RSHUNT=100mΩ)
2. ‌高边检测‌：
   • 优点：保持接地完整性
   • 挑战：需处理高共模电压
   • 推荐配置：仪表放大器架构
3. ‌差分检测‌：
   • 优点：消除共模干扰
   • 典型电路：使用双OPA994实现

四、关键参数速查表

参数	条件	典型值	单位
输入失调电压	VCM=V-	±350	μV
失调电压温漂	全温度范围	±2.5	μV/°C
输入偏置电流	VCM=VS/2	±400	nA
增益带宽积	G=+1,CL=20pF	24	MHz
压摆率	10V步进,G=+1	35	V/μs
输出电流	短路电流	±125	mA

五、PCB设计黄金法则

1. ‌电源处理‌：
   • 每个电源引脚配置0.1μF陶瓷去耦电容
   • 高频应用增加1μF钽电容
2. ‌信号走线‌：
   • 输入走线最短化，远离数字信号
   • 敏感节点采用保护环设计
3. ‌热管理‌：
   • SOT-23封装热阻RθJA=185.4°C/W
   • 四层板设计可改善散热

六、选型指南

型号	通道数	封装类型	典型应用场景
OPA994IDBVR	单通道	SOT-23-5	空间受限应用
OPA994IDCKR	单通道	SC70-5	超紧凑设计
OPA2994IDR	双通道	SOIC-8	工业控制系统
OPA2994IDGKR	双通道	VSSOP-8	高密度PCB布局