‌LMP7704-SP精密运算放大器在航天级应用中的技术解析

Texas Instruments LMP7704-SP精密运算放大器具有低输入偏置、低失调电压、2.5MHz增益带宽积和宽电源电压。该器件经过辐射硬化处理，工作温度范围为−55°C至125°C。该放大器的高直流精度（特别是±60µV低失调电压和±500FA超低输入偏置）使得该器件非常适合用于连接具有高输出阻抗的精密传感器。Texas Instruments LMP7704-SP精密运算放大器可配置为换能器、桥接器、应变计和跨阻抗放大器。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMP7704-SP精密运算放大器数据手册.pdf

特性

• QML V类 (QMLV)、RHA、SMD 5962-19206
• 辐射性能
  • RHA高达TID = 100 krad(Si)
  • 无ELDRS，高达TID = 100 krad(Si)
  • 不受LET影响的SEL = 85 MeV·cm ^2^ /mg
  • 对LET表征的SEE = 85 MeV·cm ^2^ /mg
• 超低输入偏置电流：±500fA
• 输入失调电压：±60µV
• 单位增益带宽：2.5MHz
• 电源电压范围：2.7V至12V
• 轨到轨输入和输出
• 军用温度范围：-55°C至+125°C
• 采用14引脚CFP封装，具有行业标准四通道放大器引脚分配

功能框图

‌LMP7704-SP精密运算放大器在航天级应用中的技术解析‌

---

‌一、器件概述‌

LMP7704-SP是德州仪器（TI）推出的‌ 辐射加固（RHA） ‌、四通道、低输入偏置电流的精密运算放大器，专为‌极端环境应用‌设计。其核心特性包括：

• ‌超低输入偏置电流‌：±500fA（典型值），适合高阻抗传感器接口。
• ‌低输入失调电压‌：±60µV（最大值），提升信号采集精度。
• ‌宽电源电压范围‌：2.7V至12V，兼容多种航天电子系统。
• ‌ 轨到轨输入/输出（RRIO） ‌：最大化动态范围。
• ‌抗辐射性能‌：通过QML Class V认证，耐受TID达100krad(Si)，抗单粒子锁定（SEL）至LET=85MeV·cm²/mg。

---

‌二、关键特性与优势‌

‌1. 辐射硬化设计‌

• ‌ 总电离剂量（TID） ‌：通过低剂量率（LDR）和高剂量率（HDR）测试，非ELDRS效应至100krad(Si)。
• ‌ 单粒子效应（SEE） ‌：无单粒子锁定（SEL），但需注意高电源电压（>5V）下可能因瞬态事件引发过应力风险。
• ‌ 中子位移损伤（NDD） ‌：耐受1×10¹³ n/cm²，参数仍符合数据手册规范。

‌2. 精密性能‌

• ‌低噪声‌：输入电压噪声密度9nV/√Hz（1kHz），电流噪声1fA/√Hz（100kHz）。
• ‌ 高共模抑制比（CMRR） ‌：86dB（VS=10V），减少共模干扰。
• ‌开环增益‌：121dB（VS=10V），适合精密放大场景。

‌3. 应用场景‌

• ‌卫星健康监测‌：高阻抗传感器信号调理。
• ‌科学载荷‌：低噪声前置放大。
• ‌ 姿态控制系统（AOCS） ‌：高精度反馈环路。

三、辐射环境下的设计注意事项‌

1. ‌电源去耦‌：避免高电压（>5V）下因SEE引发过应力，建议：
   • 使用低ESR陶瓷电容（0.1µF+1µF组合）。
   • 限流电阻（如10Ω）串联电源引脚。
2. ‌差分输入保护‌：内部背靠背二极管限制差分电压至±300mV，需外接限流电阻（如1kΩ）。