LM6172QML高速电压反馈放大器的技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments LM6172电压反馈放大器是一款双通道、高速、低功耗、低失真、电压反馈放大器。它是单位增益稳定的器件,具有出色的直流和交流性能。LM6172具有100MHz单位增益带宽、3000V/μs压摆率以及每通道50mA输出电流,在双通道放大器中具有高性能;但每通道仅消耗2.3mA电源电流。

数据手册:*附件:Texas Instruments LM6172电压反馈放大器数据手册.pdf

Texas Instruments LM6172采用±15V电源供电,适用于需要电压摆幅较大的系统,例如ADSL、扫描仪和超声波设备。它还指定为±5V电源,用于便携式视频系统等低压应用。LM6172采用National先进的VIP III(垂直集成PNP)互补双极工艺制造而成。

特性

  • 可提供辐射保证
  • 高剂量率:300 krad(Si)
  • 无ELDR (100 krad(Si))
  • 简单易用的电压反馈拓扑
  • 高转换率:3000V/μs
  • 宽单位增益带宽:100MHz
  • 低电源电流:每个放大器2.3mA
  • 高输出电流:每个放大器50mA
  • 额定工作电压:±15V和±5V

简化示意图

电压反馈放大器

LM6172QML高速电压反馈放大器的技术解析与应用指南

一、产品概述

LM6172QML是德州仪器(TI)推出的一款双通道高速、低功耗、低失真电压反馈放大器,采用VIP™ III(Vertically Integrated PNP)互补双极工艺制造。该器件具有以下核心特性:

  • 卓越的性能参数‌:100MHz单位增益带宽,3000V/μs的超高转换速率,每通道仅消耗2.3mA的静态电流
  • 灵活的供电设计‌:支持±15V(适用于ADSL、扫描仪等大摆幅系统)和±5V(便携式视频系统等低压应用)工作电压
  • 强大的驱动能力‌:每通道提供50mA输出电流,适合驱动各种负载
  • 辐射耐受性‌:符合高剂量率300krad(Si)和ELDRS Free 100krad(Si)的辐射规格要求

二、关键电气特性

1. 直流参数(±15V供电)

  • 输入偏移电压:最大值3.5mV
  • 输入偏置电流:最大值4.0μA
  • 共模抑制比(CMRR):最小值65dB
  • 电源抑制比(PSRR):最小值65dB
  • 大信号电压增益:RL=1kΩ时最小值60dB
  • 输出摆幅:RL=1kΩ时±12V

2. 交流参数

  • 转换速率(SR):AV=2时最小值1700V/μs
  • 单位增益带宽(GBW):最小值80MHz

3. 绝对最大额定值

  • 电源电压(V+ - V-):36V
  • 差分输入电压:±10V
  • 最大结温:150°C
  • 工作温度范围:-55°C至+125°C

三、典型应用电路

1. I-V转换器

LM6172特别适合用于扫描仪等设备中的电流-电压转换电路,其高带宽和低失真特性能够准确转换微弱电流信号。

2. 差分线路驱动器

在ADSL/HDSL驱动应用中,LM6172可以提供足够的输出电流和电压摆幅,同时保持信号完整性。

3. 视频放大器

支持NTSC、PAL和SECAM视频系统,±5V供电时特别适合便携式视频设备。

四、设计注意事项

1. 驱动容性负载

当驱动容性负载时,建议:

  • 添加隔离电阻(初始评估推荐50Ω)
  • 隔离电阻与负载电容形成极点,增加系统相位裕度
  • 较大电阻值会产生更阻尼(缓慢)的脉冲响应

2. 降低建立时间

针对快速建立需求,可采取:

  • 输入串联1kΩ电阻降低转换速率
  • 添加反馈电容(初始评估推荐2pF)
  • 缓冲器配置时需并联1kΩ反馈电阻

3. 输入电容补偿

输入电容与增益设置电阻会产生不良极点,补偿方法:
CF > (RG × CIN)/RF
推荐使用2pF反馈电容进行补偿

4. 电源旁路

推荐旁路方案:

  • 每个电源引脚就近放置0.01μF陶瓷电容
  • 电源引脚附近放置2.2μF钽电容

5. PCB布局

高速电路布局要点:

  • 信号走线短而宽以降低电感和阻抗
  • 闲置区域接地减少杂散信号拾取
  • 关键元件单点接地
  • 优选表贴元件,避免使用插座

五、热管理

最大允许功耗计算:
PDmax = (TJmax - TA)/θJA

以SOIC-16封装为例:

  • θJA = 160°C/W
  • 25°C环境温度下最大功耗为1000mW

总功耗计算:
PD = PQ + PL
PQ = 静态电流×总电源电压(无负载)
PL = 输出电流×(电源电压-输出电压)

六、封装选项

LM6172QML提供多种封装选择:

  • 8引脚CDIP(NAB):θJA=95°C/W
  • 16引脚CLGA(NAC):θJA=124°C/W(WG)或135°C/W(GW)
打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分