TSB951/TSB952:高带宽、轨到轨输出、36V运算放大器的关键特性与应用

描述

STMicroelectronics TSB951/TSB952高带宽运算放大器是高速运算放大器,具有轨到轨输出和单位增益稳定性。这些运算放大器具有52MHz增益带宽,在36V电源电压下每通道功耗小于3.3mA,提供良好的速度/电流消耗比。TSB951/TSB952运算放大器采用小封装尺寸,可用于电路板空间受限的应用,有助于降低PCB成本。这些TSB951/TSB952放大器可在-40°C至125°C的宽温度范围内工作,非常适合用于具有相关资质的工业和汽车应用。

数据手册:*附件:STMicroelectronics TSB951,TSB952高带宽运算放大器数据手册.pdf

特性

  • 单位增益稳定
  • 轨到轨输出
  • 低失调电压:3mV(25°C时最大值)
  • 低电流消耗:3.3mA(36V时最大值)
  • 宽电源电压范围:4.5 V至36 V
  • 增益带宽积:52MHz(典型值)36 V 分档
  • 输出电流:40mA(36V时典型值)
  • 输入共模电压包含接地
  • 高ESD耐受性:4 kV HBM
  • EMI硬化
  • 扩展温度范围:-40 °C至125 °C
  • 满足汽车应用要求
  • SO8、DFN8 3x3可湿性侧翼或SOT23-5微型封装

封装类型

高带宽

TSB951/TSB952:高带宽、轨到轨输出、36V运算放大器的关键特性与应用

引言

在现代工业与汽车电子系统中,对运算放大器的性能要求日益提高:不仅需要高带宽、低功耗,还要能在宽电压范围内稳定工作,并具备良好的抗干扰能力。STMicroelectronics推出的TSB951TSB952正是为满足这些需求而设计的高性能运算放大器。本文将从其关键特性、电气性能、封装选项以及典型应用等方面进行详细介绍。


一、关键特性概览

TSB951(单通道)和TSB952(双通道)具备以下突出特性:

  • 高带宽 :典型增益带宽积达52 MHz(@36V)
  • 宽电源电压范围 :4.5V 至 36V
  • 轨到轨输出 :输出摆幅接近电源轨
  • 低功耗 :每通道最大3.3 mA(@36V)
  • 低偏移电压 :最大3 mV(@25°C)
  • 高ESD耐受 :4 kV HBM
  • 工作温度范围 :-40°C 至 +125°C
  • 小封装选项 :SOT23-5、SO8、DFN8(3x3,可润湿侧翼)

二、电气性能亮点

1. 直流性能

  • 输入偏移电压 :在全温度范围内最大为±3.5 mV
  • 输入偏置电流 :典型值为1 pA,最大不超过1000 pA
  • 大信号电压增益 :最高达116 dB(@36V)
  • 共模抑制比 :最高105 dB(@36V)

2. 交流性能

  • 压摆率 :典型值为30 V/µs(@36V)
  • 建立时间 :在0.1%精度下为320 ns(@36V)
  • 相位裕量 :典型52°,保证稳定性
  • 输入噪声密度 :10 kHz下为35 nV/√Hz

三、封装与热管理

TSB951提供SOT23-5和SO8封装,TSB952提供SO8和DFN8封装。DFN8封装因其裸露焊盘设计,具有优异的热性能(RthJA = 40°C/W),适合高功率应用。

热设计注意事项:

  • 最大结温为150°C
  • 需根据封装热阻、环境温度和输出电流计算实际功耗
  • 对于SOT23-5封装,在高温高电压环境下需注意输出电流限制

四、典型应用场景

1. 低侧电流检测

TSB951/TSB952的高带宽和快速响应特性使其非常适合用于电源管理中的电流检测电路。其高共模抑制比和低偏移电压保证了检测精度。

2. 驱动ADC输入

由于其快速建立时间和高带宽,TSB951/TSB952可用于驱动高速ADC的输入级,确保信号在采样周期内稳定。

3. 工业传感器信号调理

宽温范围、高精度和抗EMI特性使其适用于工业环境中的传感器信号放大与滤波。


五、设计注意事项

1. 输入保护

内部ESD二极管需外接串联电阻以限制输入电流不超过10 mA。

2. 稳定性与容性负载

在驱动大容性负载(>22 pF)时,建议在输出端串联一个小电阻(10–47 Ω)以改善稳定性。

3. EMI抗扰度

TSB951/TSB952具备良好的电磁干扰抑制比,可在高频干扰环境下稳定工作。建议在输入、输出和电源引脚上并联小电容以进一步提升抗扰性。

4. 未使用通道的处理

对于TSB952未使用的通道,应配置为电压跟随器,并将正输入端偏置在有效共模电压范围内,避免振荡。

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