SGM8965A-1/2 运算放大器：高速、低失真的理想之选

在电子设计领域，运算放大器是一种极为关键的基础元件，其性能的优劣直接影响到整个电路的表现。今天，我们就来深入了解一下圣邦微电子（SG Micro Corp）推出的 SGM8965A-1 和 SGM8965A-2 这两款 50MHz、低失真、轨到轨输入输出的单电源运算放大器。

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一、产品概述

SGM8965A-1 为单通道运算放大器，SGM8965A-2 为双通道运算放大器，它们均采用高速 CMOS 工艺制造，具备高输入阻抗、零交叉失真和低失真的特性。这两款器件能够在 2.2V 至 5.5V 的单电源电压下稳定工作，并且支持轨到轨的输入输出操作，输入共模电压范围为 ((-V{S}) - 0.1V) 至 ((+V{S}) + 0.1V)，输出电压范围为 ((-V{S}) + 0.006V) 至 ((+V{S}) - 0.006V)。此外，它们还拥有高共模抑制比（CMRR）、低失调电压和低偏置电流等优点，非常适合用于驱动高线性度的 ADC，可广泛应用于音频、手机和信号调理等领域。

二、产品特性亮点

（一）高速与低噪声性能

• 增益带宽积：高达 50MHz，能够满足高频信号处理的需求，在处理快速变化的信号时表现出色。
• 压摆率：达到 30V/μs，使得放大器能够快速响应输入信号的变化，减少信号失真。
• 低输入电压噪声：在 100kHz 时仅为 5.5nV/√Hz，有效降低了噪声对信号的干扰，提高了信号的质量。

（二）高精度与稳定性

• 高 CMRR：典型值为 94dB，能够有效抑制共模信号的干扰，提高放大器对差模信号的放大能力。
• 低失调电压：典型值为 50μV，最大值为 280μV，确保了放大器输出的准确性。
• 低偏置电流：典型值为 1pA，减少了因偏置电流引起的误差。

（三）宽工作范围

• 电源电压范围：2.2V 至 5.5V，可适应不同的电源环境，增加了设计的灵活性。
• 工作温度范围：-40℃ 至 +125℃，能够在较为恶劣的环境条件下稳定工作。

（四）轨到轨输入输出

支持轨到轨的输入输出操作，使得放大器能够充分利用电源电压范围，提高了动态范围和信号处理能力。

（五）小封装形式

• SGM8965A-1 提供绿色 SOT-23-5 和 SOIC-8 封装。
• SGM8965A-2 提供绿色 SOIC-8 和 MSOP-8 封装，小封装形式节省了电路板空间，适合用于对空间要求较高的设计。

三、应用场景广泛

SGM8965A-1/2 凭借其出色的性能，可应用于多个领域：

• 音频领域：低失真和低噪声的特性使其能够为音频信号提供高质量的放大，保证音频的纯净度和清晰度。
• 有源滤波器：高速和高增益带宽积的特点使其能够满足滤波器对信号处理速度和精度的要求。
• 信号调理：可对传感器输出的微弱信号进行放大和调理，提高信号的质量和可用性。
• 传感器放大：高输入阻抗和低失调电压的特性能够有效减少传感器信号的失真，提高测量的准确性。
• 数据采集：为数据采集系统提供高精度的信号放大，确保采集到的数据准确可靠。
• 过程控制：稳定的性能和宽工作温度范围使其能够在工业过程控制环境中可靠运行。
• 测试设备：满足测试设备对信号处理的高精度和高速度要求。
• 宽带放大器：高增益带宽积使其能够用于宽带信号的放大。

四、电气特性详解

参数	条件	温度	最小值	典型值	最大值	单位
输入失调电压 ((V_{OS}))		+25℃		50	280	μV
	全温度范围			1000		μV
输入失调电压漂移 ((Delta V_{OS}/Delta T))		全温度范围		1.4		μV/℃
输入偏置电流 ((I_{B}))		全温度范围		1	2800	pA
输入失调电流 ((I_{OS}))		全温度范围		1	180	pA
输入共模电压范围 ((V_{CM}))		全温度范围	((-V_{S}) - 0.1)		((+V_{S}) + 0.1)	V
共模抑制比 (CMRR)	((-V{S}) - 0.1V ≤ V{CM} ≤ (+V_{S}) + 0.1V)	+25℃	77	94		dB
	全温度范围	68				dB
开环电压增益 ((A_{OL}))		+25℃	91	118		dB
(R{L}=600Ω), (200mV < V{OUT} < (+V_{S}) - 200mV) (R = 10kΩ), (100mV < V < (+V ) - 100mV)	全温度范围	88				dB
	+25℃	92	118		dB
	(R_{L} OUT S)	全温度范围	89				dB
输出特性
输出电压摆幅	(R{L}=10kΩ), (V{S}=5.5V)	全温度范围		6	12	mV
输出短路电流 ((I_{SC}))	(V_{S}=5.5V)	+25℃		85		mA
开环输出阻抗	(f = 1MHz), (I_{OUT}=0A)	+25℃		30		Ω
电源
指定电压范围 ((V_{S}))		全温度范围	2.2		5.5	V
静态电流/放大器 ((I_{Q}))	(I_{OUT}=0A)	+25℃		5	6.5	mA
	全温度范围			6.7		mA
电源抑制比 (PSRR)		全温度范围		4	70	μV/V
动态性能
增益带宽积 (GBP)	(R{L}=10kΩ), (C{L}=10pF)	+25℃		50		MHz
相位裕度 ((φ_{O}))	(R{L}=10kΩ), (C{L}=10pF)	+25℃		55		°
压摆率 (SR)	(G = +1)	+25℃		30		V/μs
建立时间到 0.1%	4V 阶跃, (G = -1)	+25℃		380		ns
建立时间到 0.01%	4V 阶跃, (G = -1)	+25℃		650		ns
过载恢复时间	(V{IN} × G > V{S})	+25℃		< 0.1		μs
总谐波失真 + 噪声 (THD + N)	(R{L}=600Ω), (V{OUT}=4V_{P - P}), (G = +1), (f = 1kHz)	+25℃		0.00018		%
噪声
输入电压噪声	(f = 0.1Hz) 至 10Hz	+25℃		9		μV_{P - P}
输入电压噪声密度 ((e_{n}))	(f = 100kHz)	+25℃		5.5		nV/√Hz
输入电流噪声密度 ((i_{n}))	(f = 10kHz)	+25℃		20		fA/√Hz

通过这些详细的电气特性参数，我们可以更全面地了解 SGM8965A-1/2 的性能表现，从而在设计中更好地发挥其优势。

五、封装与订购信息

（一）封装形式

• SGM8965A-1 有 SOT-23-5 和 SOIC-8 两种封装。
• SGM8965A-2 有 SOIC-8 和 MSOP-8 两种封装。

（二）订购信息

型号	封装描述	指定温度范围	订购编号	封装标记	包装选项
SGM8965A-1	SOT-23-5	-40℃ 至 +125℃	SGM8965A-1XN5G/TR	MLEXX	卷带包装，3000 个/卷
	SOIC-8	-40℃ 至 +125℃	SGM8965A-1XS8G/TR	SGM MLCXS8 XXXXX	卷带包装，4000 个/卷
SGM8965A-2	SOIC-8	-40℃ 至 +125℃	SGM8965A-2XS8G/TR	SGM MLBXS8 XXXXX	卷带包装，4000 个/卷
	MSOP-8	-40℃ 至 +125℃	SGM8965A-2XMS8G/TR	SGMMLD XMS8 XXXXX	卷带包装，4000 个/卷

六、应用电路连接

SGM8965A-1/2 可以工作在单电源或双电源模式下，其基本连接电路如下：

（一）单电源工作模式

输出电压以输入共模电压 ((V{CM})) 为中心电压，在示例电路中 (V{CM}=1.5V)，输入共模电压范围为 ((-V{S}) - 0.1V) 至 ((+V{S}) + 0.1V)，输出电压可在此范围内取值。

（二）双电源工作模式

输出电压以 0V 为中心电压。

在实际设计中，我们可以根据具体需求选择合适的电源模式和电路连接方式。

七、总结与思考

SGM8965A-1/2 运算放大器以其高速、低失真、高精度和宽工作范围等优点，为电子工程师提供了一个优秀的选择。在音频、传感器、数据采集等多个领域都能发挥出色的性能。然而，在使用过程中，我们也需要注意一些问题，比如 ESD 保护，该集成电路对 ESD 较为敏感，必须采取适当的防护措施，否则可能会导致器件性能下降甚至损坏。另外，在不同的工作条件下，其性能参数可能会有所变化，需要我们在设计时进行充分的考虑和测试。各位工程师们，在你们的设计中，是否遇到过类似性能要求的场景呢？你们会如何选择合适的运算放大器呢？欢迎在评论区分享你们的经验和想法。