STMicroelectronics TSB51x系列运算放大器技术深度解析

描述

STMicroelectronics TSB511、TSB512和TSB514 6MHz运算放大器(运放)具有轨到轨输入和输出,保证在2.7V至36V单电源下工作。它还可在 ± 1.35V至±18V双电源下工作。这些放大器具有宽电源电压范围和宽带宽的优势。

数据手册;*附件:STMicroelectronics TSB511,TSB512,TSB514 6MHz运算放大器数据手册.pdf

STMicroelectronics TSB511、TSB512和TSB514运算放大器具有宽带宽、转换率、低噪声和轨到轨功能,因此适合用于各种应用。这些应用包括滤波器、电源/电机控制、执行器驱动、霍尔效应传感器、应变计和电阻传感器。

特性

  • 轨到轨输入和输出
  • 低失调电压:1.5mV(最大值)
  • 宽电源电压范围:2.7V至36V
  • 增益带宽乘积:6MHz
  • 压摆率:3V/µs
  • 低噪声:12nV/√Hz
  • 集成EMI滤波器
  • 2kV HBM ESD容限
  • 扩展温度范围:-40°C至125°C
  • 可提供汽车级版本

引脚连接

轨到轨输入

STMicroelectronics TSB51x系列运算放大器技术深度解析

一、产品系列概述

TSB511、TSB512、TSB514是意法半导体推出的6MHz带宽运算放大器系列,具备轨到轨输入输出特性。该系列支持2.7V至36V单电源工作,也可使用±1.35V至±18V双电源供电,为工业应用提供了极大的设计灵活性。

二、核心特性优势

2.1 电气性能亮点

  • 低失调电压‌:最大值仅1.5mV,确保高精度信号处理
  • 宽带宽设计‌:增益带宽积达到6MHz,满足中高频应用需求
  • 优异的噪声性能‌:输入电压噪声密度为12nV/√Hz
  • 高转换速率‌:3V/µs的压摆率保障快速信号响应
  • 集成EMI滤波‌:增强电磁兼容性,简化外围电路设计

2.2 环境适应性

  • 扩展温度范围‌:-40°C至+125°C,适应严苛工业环境
  • 高ESD耐受‌:2kV HBM标准,提升系统可靠性
  • 汽车级选项‌:提供符合AEC Q100标准的产品版本

三、引脚配置详解

3.1 TSB511(SOT23-5封装)

引脚名称功能描述
1OUT1输出端
2VCC-负电源电压
3IN+正相输入电压
4IN-反相输入电压
5VCC+正电源电压

3.2 TSB512(SO8/MiniSO8封装)

双运放配置,支持更复杂的信号调理电路:

  • 引脚1:OUT1(通道1输出)
  • 引脚2:IN1-(通道1反相输入)
  • 引脚3:IN1+(通道1正相输入)
  • 引脚4:VCC-(负电源)
  • 引脚5:IN2+(通道2正相输入)
  • 引脚6:IN2-(通道2反相输入)
  • 引脚7:OUT2(通道2输出)
  • 引脚8:VCC+(正电源)

3.3 TSB514(SO14/TSSOP14封装)

四运放集成方案,提供最高集成度:

  • 包含4个独立运放通道
  • 每个通道具备独立的输入输出引脚
  • 适用于多通道同步采集系统

四、关键参数分析

4.1 直流性能(VCC=5V)

  • 开环增益‌:典型值105dB,最小值100dB
  • 共模抑制比‌:典型值105dB,最小值70dB
  • 输出电流能力‌:源电流和沉电流均达20-50mA

4.2 交流性能

  • 相位裕度‌:34°(典型值),确保稳定性
  • 容性负载驱动‌:最高100pF
  • 总谐波失真+噪声‌:0.0003%(典型值)

五、极限参数与工作条件

5.1 绝对最大额定值

  • 电源电压‌:+40V或±20V
  • 输入电压范围‌:(VCC-)-0.2V至(VCC+)+0.2V
  • 存储温度‌:-65°C至150°C
  • 结温‌:最高150°C

5.2 热设计考虑

不同封装的热阻参数:

  • SOT23-5:250°C/W
  • MiniSO8:190°C/W
  • SO8:125°C/W
  • SO14:105°C/W
  • TSSOP14:100°C/W

六、典型应用场景

6.1 电流检测系统

凭借轨到轨输入特性,TSB51x系列非常适合高侧和低侧电流检测应用,能够准确测量接近电源轨的微小电压信号。

6.2 传感器接口

  • 霍尔效应传感器‌:低噪声特性保障传感器信号质量
  • 应变片信号调理‌:高精度放大微弱应变信号
  • 电机控制‌:宽带宽支持PWM信号处理

6.3 测试测量设备

6MHz带宽结合3V/µs压摆率,适用于数据采集系统、示波器前端等测试仪器。

七、封装选项与订购信息

7.1 多样化封装选择

  • 单通道‌:SOT23-5、SO8
  • 双通道‌:SO8、MiniSO8
  • 四通道‌:SO14、TSSOP14

7.2 汽车级认证

带"IY"后缀的型号经过AEC Q100和Q003标准认证,适用于汽车电子应用。

八、设计指导建议

8.1 电源设计

建议在最大工作电压基础上保留20%余量,并在电源引脚附近布置去耦电容。

8.2 输入保护

当输入电压超出电源轨或差分输入电压超过±2V时,需在输入端串联限流电阻,将输入电流限制在±10mA以内。

8.3 热管理

根据实际功耗计算结温,确保不超过125°C的最大额定值,必要时采用散热措施。

九、技术发展趋势

随着工业4.0和物联网的推进,TSB51x系列运算放大器在以下领域具有广阔应用前景:

  • 智能制造中的精密测量
  • 新能源系统的监控保护
  • 汽车电子中的传感器处理
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