Texas Instruments OPAx310/OPAx310-Q1运算放大器是单通道 (OPA310/OPA310-Q1)、双通道 (OPA2310) 和四通道 (OPA4310) 放大器，低电压范围为1.5V至5.5V。高输出电流运算放大器具有轨到轨输入和输出摆幅能力。这些放大器具有强大的ESD性能，采用故障安全输入ESD结构，输入端与正电源轨之间无二极管连接。OPAx310S提供非常快的关断响应，具有1µs的典型启用、禁用时间，可在应用涉及占空比放大器信号链时实现节能。TI OPAx310/OPAx310-Q1运算放大器具有内部电流限制和热关断保护功能，采用小型标准电源焊盘封装。 这样，在高输出电流条件下工作时就会更加稳健。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPAx310，OPAx310-Q1 运算放大器数据手册.pdf

这些运算放大器的摆幅非常接近电源轨，在5.5V电源电压下，整个温度范围内最小短路电流为75mA。通过仔细并联多个运算放大器实现了更高的输出电流能力。OPAx310系列的稳健设计有助于简化电路设计，集成了RFI和EMI抑制滤波器，在输入过驱条件下不会出现相位反转。该器件具有出色的AC性能，增益带宽为3MHz，可驱动高达250pF的电容负载，且无持续振荡。

OPAx310/OPAx310-Q1运算放大器非常适合用于LED驱动器、LCD驱动器、激光驱动器和TEC驱动器应用，也可用作基准缓冲器、保护放大器或分立LDO。

特性

• 5.5V高输出电流时±150mA典型ISC
• 从关断到快速启用的典型时间为1µs，OPAx310-Q1典型时间为0.9µs
• 宽工作电源电压范围：1.5V至5.5V
• 低输入失调电压：±250µV（典型值）
• 失效防护输入：输入端与V+之间没有二极管
• 优化的静态电流：165µA/通道（典型值）
• 轨到轨输入和输出
• 增益带宽：3MHz（5.5V时典型值）
• 热噪声本底：16nV/√Hz（典型值）
• 单位增益稳定
• 驱动高达250pF，且无持续振荡
• 内部RFI和EMI滤波输入引脚
• 工作温度范围：-40°C至125 °C

APD/LED/EML偏置，具有电流检测功能

框图

OPAx310系列运算放大器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

Texas Instruments的OPAx310系列是包含单通道(OPA310)、双通道(OPA2310)和四通道(OPA4310)的低电压(1.5V至5.5V)、高输出电流运算放大器，具有轨到轨输入输出特性。该系列最新修订版为SBOSAA1H（2022年4月发布，2024年11月修订），主要特点包括：

‌ 关键参数规格： ‌

• ‌超高输出电流‌：±150mA典型短路电流(5.5V供电时)
• ‌快速使能时间‌：从关断状态唤醒仅需0.9μs(典型值)
• ‌宽工作电压范围‌：1.5V至5.5V(±0.75V至±2.75V)
• ‌低失调电压‌：±250μV典型值
• ‌静态电流优化‌：165μA/通道(典型值)
• ‌增益带宽积‌：3MHz典型值(5.5V时)
• ‌热噪声基底‌：16nV/√Hz典型值
• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C

‌ 创新设计亮点： ‌

• 失效安全输入结构：输入端与正电源间无二极管连接
• 集成RFI/EMI滤波输入引脚
• 可驱动250pF容性负载而不产生持续振荡
• 提供带关断功能的S版本(OPA310S/OPA2310S/OPA4310S)

二、架构设计与引脚配置

2.1 功能框图分析

OPAx310采用互补输入级架构：

• N通道差分对与P通道差分对并联工作
• P通道对覆盖(V-)至(V+)-0.4V输入范围
• N通道对覆盖(V+)-0.4V至(V+)输入范围
• 过渡区(V+)-0.5V至(V+)-0.3V内两对同时工作

2.2 封装选项

‌ 单通道型号(OPA310/OPA310S)： ‌

• 5引脚SOT-23(DBV)：2.9mm×2.8mm
• 5引脚SC70(DCK)：2.1mm×1.25mm
• 5引脚X2SON(DPW)：0.8mm×0.8mm

‌ 双通道型号(OPA2310/OPA2310S)： ‌

• 8引脚SOIC(D)：4.9mm×6mm
• 8引脚WSON(DSG)：2mm×2mm
• 10引脚X2QFN(RUG)：1.5mm×2mm

‌ 四通道型号(OPA4310/OPA4310S)： ‌

• 14引脚SOIC(D)：8.65mm×6mm
• 16引脚WQFN(RTE)：3mm×3mm（带散热焊盘）

三、电气特性深度解析

3.1 直流性能

• ‌输入失调电压‌：
  • 典型值±250μV，最大值±1.3mV(-40°C至125°C)
  • 温漂±0.5μV/°C典型值
• ‌输入偏置电流‌：
  • ±1pA典型值(5V供电时)
  • 最大值±30pA
• ‌开环增益‌：
  • 125dB典型值(5.5V供电，RL=10kΩ)
  • 保证100dB最小值

3.2 交流性能

• ‌频率响应‌：
  • 增益带宽积：3MHz(5.5V供电)
  • 压摆率：3V/μs(5.5V供电)
• ‌噪声特性‌：
  • 0.1Hz-10Hz噪声：4μVp-p
  • 电压噪声密度：16nV/√Hz@1kHz
• ‌失真性能‌：
  • THD+N：0.0005%(1kHz，5.5V供电，RL=10kΩ)

3.3 保护特性

• ‌短路保护‌：
  • 5.5V时最小±75mA输出电流
  • 热过载保护阈值168°C
• ‌ESD保护‌：
  • HBM模式±4000V(OPA2310)
  • CDM模式±1500V

四、典型应用电路

4.1 低边电流检测电路

‌设计实例参数‌：

• 分流电阻：100mΩ
• 检测范围：0-1A
• 增益设置：RF=57.6kΩ，RG=1.2kΩ(G=49V/V)
• 输出范围：0-4.9V

‌性能表现‌：

• 线性误差<0.1%
• 带宽>100kHz
• 通过CISPR 32 Class B EMI测试

4.2 LED驱动电路

‌创新设计‌：

• 利用高输出电流直接驱动LED
• 并联多个放大器可提升驱动能力
• 关断功能实现PWM调光

‌保护措施‌：

• 串联电阻限制峰值电流
• 添加TVS二极管防止感性反冲

五、PCB设计要点

1. ‌电源去耦‌：
   • 每个电源引脚配置0.1μF陶瓷电容
   • 尽量靠近器件引脚放置
2. ‌热管理‌：
   • 使用热焊盘封装时确保与负电源连接
   • WQFN封装建议使用4层板设计
3. ‌信号走线‌：
   • 反馈电阻靠近放大器放置
   • 敏感走线远离高频信号源
4. ‌EMI优化‌：
   • 对称布局输入/输出路径
   • 对敏感节点使用屏蔽保护环

六、选型指南

需求场景	推荐型号	关键优势
便携设备	OPA310DCK	超小尺寸(2.1mm×1.25mm)
高密度设计	OPA2310DSG	双通道WSON封装(2mm×2mm)
多通道系统	OPA4310SIRTER	四通道集成+关断功能
高可靠性应用	OPA2310IDR	工业级温度范围(-40°C至125°C)