Texas Instruments TLV916x/TLX916x-Q1 16V通用运算放大器具有卓越的直流精度和交流性能。这些器件还包括轨至轨输入/输出，具有低失调（±210µV，典型值）、低失调漂移（±0.25µV/°C，典型值）和低噪声（1kHz时为6.8nV/√Hz，10kHz时为4.2nV/√Hz）。TLV916x具有到电源轨的差分和共模输入电压范围、高短路电流 (±73mA) 和高压摆率 (33V/µs) 等特性，是一款适用于工业应用的灵活、稳健、高性能的运算放大器。Texas Instruments TLV9161是一款单路运算放大器，TLV9162/TLV9162-Q1是一款双路运算放大器，而TLV9164则是一款四路运算放大器。TLV9162-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

数据手册：

*附件：TLV916x数据手册.pdf

*附件：TLV916X-Q1数据手册.pdf

特性

• 低失调电压：±210µV
• 低失调电压漂移：±0.25µV/°C
• 低噪声（1kHz时为6.8nV/Hz、4.2nV/√Hz宽带）
• 高共模抑制：110dB
• 支持多路复用的输入/比较器输入
  • 该放大器工作时的差分输入高达电源轨。
  • 该放大器可用于开环或用作比较器
• 低偏置电流：±10pA
• 轨到轨输入和输出
• 宽带宽（11MHz GBW，单位增益稳定）
• 高压摆率 (33V/µs)
• 低静态电流：每个放大器2.4mA
• 宽电源范围（±1.35V至±8V、2.7V至16V）
• 强大的EMIRR性能

功能框图

TLV916x系列16V轨到轨运算放大器技术解析与应用指南

一、产品概述

TLV916x是德州仪器(TI)推出的16V通用运算放大器系列，包含TLV9161(单通道)、TLV9162(双通道)和TLV9164(四通道)三种型号。该系列器件凭借优异的直流精度和交流性能，成为工业应用的理想选择。

‌核心优势‌：

• ‌精密性能‌：典型偏移电压仅±210µV，温漂低至±0.25µV/°C
• ‌高速响应‌：11MHz增益带宽积，33V/µs压摆率
• ‌宽压工作‌：支持±1.35V至±8V(2.7V至16V)电源范围
• ‌全轨特性‌：输入输出均支持轨到轨操作
• ‌多封装选项‌：提供SC70、SOT-23、SOIC、TSSOP等多种封装

二、关键电气特性

1. 直流特性

• ‌输入偏移电压‌：±210µV(典型值)，±1mV(最大值)
• ‌输入偏置电流‌：±10pA(典型值)
• ‌开环增益‌：136dB(16V供电时)
• ‌ 电源抑制比(PSRR) ‌：>120dB

2. 交流特性

• ‌增益带宽积‌：11MHz(典型值)
• ‌压摆率‌：33V/µs
• ‌0.1%建立时间‌：0.7µs(10V阶跃)
• ‌输入电压噪声‌：6.8nV/√Hz@1kHz

3. 极限参数

• ‌工作电压范围‌：2.7V至16V
• ‌共模输入范围‌：V-至V+
• ‌工作温度‌：-40°C至+125°C

三、功能架构解析

1. 输入级设计

采用独特的互补N沟道/P沟道并联架构实现真轨到轨输入：

• ‌P沟道对管‌：负责V-至(V+)-2V输入范围
• ‌N沟道对管‌：负责(V+)-1V至V+输入范围
• ‌过渡区域‌：(V+)-2V至(V+)-1V需注意参数变化

2. 保护机制

• ‌输入保护‌：专利架构无需保护二极管，支持16V差分输入
• ‌EMI抑制‌：集成滤波器，10MHz-1GHz范围内EMIRR>50dB
• ‌热关断‌：结温超过170°C时自动关闭输出

3. 关断功能(仅TLV916xS)

• ‌关断电流‌：36µA(典型值)
• ‌启用时间‌：5µs
• ‌禁用时间‌：3µs
• ‌高阻输出‌：禁用时输出呈高阻抗状态

四、典型应用电路

1. 低边电流检测

‌设计要点‌：

• 选择合适分流电阻(例：100mΩ@1A满量程)
• 增益设置公式：G = 1 + RF/RG
• 布局时注意减小高电流回路面积

‌性能指标‌：

• 测量范围：0-1A
• 输出精度：±1%(典型值)
• 带宽：>100kHz

2. 多路复用器配置

利用关断功能实现模拟多路复用：

• 多个放大器输出可并联
• 通过SHDN引脚选择通道
• 天然"先断后通"特性避免冲突

3. 参考电压缓冲

‌优势‌：

• 低噪声(4.2nV/√Hz@10kHz)
• 高驱动能力(±73mA短路电流)
• 容性负载驱动达200pF(加隔离电阻)

五、PCB设计指南

1. 布局原则

• ‌电源去耦‌：每电源引脚放置0.1µF陶瓷电容，尽量靠近器件
• ‌地平面‌：采用星型接地减少噪声耦合
• ‌信号走线‌：输入走线远离电源/输出线，必要时垂直交叉

2. 热管理建议

• ‌焊盘设计‌：WSON封装需将散热焊盘连接至V-
• ‌铜面积‌：根据封装热阻(θJA)提供足够散热
• ‌空气流动‌：高温应用考虑强制风冷

六、选型对比

型号	通道数	关断功能	封装选项	典型IQ
TLV9161	1	无	SC70-5, SOT-23-5	2.4mA
TLV9161S	1	有	SOT-23-6	2.48mA
TLV9162	2	无	SOIC-8, TSSOP-8, WSON-8	2.4mA
TLV9162S	2	有	X2QFN-10	2.48mA
TLV9164	4	无	SOIC-14, TSSOP-14	2.4mA

七、应用领域

1. ‌工业传感器‌：应变计、RTD、热电偶信号调理
2. ‌医疗设备‌：生物电势测量，便携式监测仪器
3. ‌测试测量‌：数据采集系统，示波器前端
4. ‌汽车电子‌：电池管理系统，电流检测
5. ‌消费电子‌：专业音频设备，高保真系统