Texas Instruments OPA3S328 CMOS运算放大器采用小型封装，具有高精度、低电压和低输入偏置电流。该器件设有集成开关，优化用于灵活的跨阻抗应用。OPA3S328具有低输入偏置电流和低输入电容，可在低光电流工作 (< 1nA) 时实现高频跨阻抗增益。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPA3S328 CMOS运算放大器数据手册.pdf

TI OPA3S328 CMOS运算放大器集成了开关、低失调和轨到轨输出性能，可在几十年内实现高精度电流值。借助小型封装和集成开关，OPA3S328可访问可选的跨阻抗增益，有助于减小空间受限应用的尺寸。

该器件采用零交叉输入技术，因此可灵活实现输入共模范围，从而扩展整个电源范围，不会出现偏移。OPA3S328具有启用禁用功能，可在测试和测量中实现便携式、手持式应用。禁用时，OPA3S328输出阻抗通常为100GΩ，支持使用多个跨阻抗通道实现有线OR应用。

特性

• 精密运算放大器，集成开关，用于跨阻抗应用
• 宽带宽：40MHz
• 低失调电压：60µV（最大值）
• 超低失调漂移：1µV/°C（最大值）
• 低输入偏置电流：0.2pA
• 轨到轨输入和输出
• 零交叉输入级
• 低电压噪声：6.1nV/√Hz（10kHz时）
• 低电流噪声：0.125pA/√Hz（10kHz时）
• 10pA低漏电流开关
• 压摆率：30V/µs
• 静态电流：每通道3.8mA
• 关断模式下电流：30µA
• 关断模式下输出阻抗：100GΩ
• 单电源电压范围：2.2V至5.5V
• 单位增益稳定
• 小型封装：
  • 20引脚、3.5mm x 3.5mm VQFN
  • 2.0mm x 2.0mm DSBGA

框图

高精度低噪声CMOS运算放大器OPA3S328的技术解析与应用

器件概述

OPA3S328是一款双通道精密运算放大器，集成了可编程开关矩阵，采用先进的CMOS工艺制造，具有以下突出特点：

• ‌宽带宽‌：40MHz增益带宽积，适合高频信号处理
• ‌超低噪声‌：电压噪声仅6.1nV/√Hz @10kHz，电流噪声0.125pA/√Hz @10kHz
• ‌精密特性‌：最大输入偏移电压60μV，漂移低至1μV/°C
• ‌集成开关‌：低泄漏(10pA)的1:2或1:3多路复用开关
• ‌宽供电范围‌：单电源2.2V至5.5V或双电源±1.1V至±2.75V
• ‌低功耗‌：每通道静态电流仅3.8mA，关断模式下30μA

关键特性分析

1. 精密放大性能

OPA3S328采用零交越输入级技术，实现了真正的轨到轨输入特性，输入范围可扩展至电源轨外100mV。其关键精密参数包括：

• 输入偏移电压：典型值10μV，最大值60μV(25°C)
• 输入偏置电流：仅0.2pA(典型值)，适合高阻抗传感器接口
• 开环增益：132dB(典型值)，保证高线性度
• CMRR/PSRR：均超过120dB，有效抑制共模和电源干扰

2. 集成开关矩阵

器件内置两组独立控制的开关矩阵(QFN封装为1:2+1:3，DSBGA封装为双1:3)，具有以下特点：

• 超低泄漏：断开状态下仅10pA(典型值)
• 快速切换：导通时间1.3μs，关断时间2μs
• 导通电阻：125Ω(典型值，VS=5V)
• 先通后断机制：防止放大器在切换时进入开环状态

3. 电源管理特性

• 关断模式：输出呈现100GΩ高阻抗，静态电流降至30μA
• 宽工作电压范围：适应电池供电和工业电源系统
• 电荷泵技术：内部生成高于V+的偏置电压，实现真正的轨到轨输入

设计注意事项

1. ‌稳定性补偿‌：
   • 纯容性负载不超过100pF(单位增益)
   • 建议在输出端串联10-50Ω电阻(RS)驱动大容性负载
   • 跨阻应用中按f-3dB=GBW/(2πRFCD)计算带宽
2. ‌布局布线‌：
   • 电源引脚就近放置0.1μF陶瓷去耦电容
   • 双电源系统需在V+与V-间额外放置去耦电容
   • 敏感模拟走线远离开关控制信号
3. ‌EMI防护‌：
   • 输入引脚可串联电阻(RS)限制ESD电流(<10mA)
   • 采用保护环(Guard Ring)技术减少PCB漏电流

性能对比与选型建议

与其他同类器件相比，OPA3S328的独特优势在于：

• 集成开关节省外部多路复用器
• 零交越输入实现无失真的轨到轨操作
• 超高阻抗(1TΩ||4pF)输入适合微弱电流检测

推荐应用于：

• 光通信模块(TOSA/ROSA)
• 高精度数据采集系统
• 便携式测试仪器
• 工业传感器接口