OPAx620：高速精密CMOS运算放大器的卓越之选

在电子工程师的日常设计中，运算放大器是不可或缺的基础元件。今天，我们就来深入了解一下TI公司推出的OPA620和OPA2620这两款250MHz高速、精密、轨到轨I/O的CMOS运算放大器。

文件下载：opa2620.pdf

1. 产品特性

高性能指标

• 带宽出色：单位增益带宽达到250MHz，增益带宽积（GBW）为100MHz，能满足高速信号处理的需求。
• 高精度表现：25℃时输入失调电压最大为±300μV，在 -40℃到125℃范围内最大为±1mV，失调漂移典型值为1.2µV/°C。
• 高转换速率：高达190V/µs，能够快速响应信号变化。
• 低噪声特性：输入电压噪声密度为5.5nV/√Hz，有效降低了信号干扰。

其他优势

• 轨到轨I/O：输入和输出电压范围能够接近电源轨，提供了更宽的动态范围。
• 高输出电流：输出电流大于100mA，可驱动较大负载。
• 低输入偏置电流：仅3pA，减少了对输入信号的影响。
• 低静态电流：每通道静态电流为5.1mA，适用于对功耗敏感的应用。
• 热关断功能：当芯片温度过高时会自动关断，保护芯片安全。
• 关断模式低功耗：关断时静态电流小于6μA。
• 宽电源范围：电源电压范围为2.5V到5.5V，可灵活选择供电方式。

2. 应用领域

OPA620和OPA2620的高性能使其在多个领域都有广泛应用：

• 传感应用：包括电压传感和电流传感，能精确测量信号。
• 滤波电路：可用于设计有源滤波器，实现信号的滤波处理。
• 光电转换：作为光电二极管跨阻放大器，将光信号转换为电信号。
• 超声系统：在超声设备中发挥重要作用。
• 光通信：适用于光网络和可调谐激光器。
• 高速积分：可实现高速积分功能。
• 数模转换：作为ADC输入缓冲器和DAC输出放大器，提高转换精度。
• 通信领域：在通信系统中提供信号放大和处理。

3. 产品描述

总体设计

单通道的OPA620是一款高速电压反馈运算放大器，专为电流传感和精密应用而设计。它具有单位增益稳定性和高输出电流驱动能力，能够在不同温度下提供更高的信号链精度，超越了传统宽带CMOS放大器的性能。

电源与输入输出特性

• 电源范围：可采用单电源或双电源供电，电压范围为2.5V（±1.25V）到5.5V（±2.75V）。
• 输入范围：共模输入范围超出电源轨，能适应更广泛的输入信号。
• 输出摆幅：输出摆幅在正负电源30mV范围内，实现轨到轨输出，提供了较大的动态范围。

封装与温度范围

• 封装形式：OPA620采用小尺寸的5引脚SOT - 23封装，OPA2620采用8引脚VSSOP封装。
• 温度范围：指定工作温度范围为 -40°C到 +125°C，适用于多种环境。

4. 器件比较

与其他TI的运算放大器相比，OPA620和OPA2620在带宽、输出特性等方面具有独特优势。例如，与OPA354系列相比，OPA620的带宽更高；与OPA2631和OPA2634相比，其性能也更为出色。工程师可以根据具体需求选择合适的器件。

5. 引脚配置与功能

OPA620引脚

引脚名称	引脚编号	引脚类型	描述
–IN	4	输入	反相输入
+IN	3	输入	同相输入
OUT	1	输出	输出
V–	2	电源	负电源
V+	5	电源	正电源

OPA2620引脚

引脚名称	引脚编号	引脚类型	描述
–IN A	2	输入	通道A反相输入
–IN B	6	输入	通道B反相输入
+IN A	3	输入	通道A同相输入
+IN B	5	输入	通道B同相输入
OUT A	1	输出	通道A输出
OUT B	7	输出	通道B输出
V–	4	电源	负电源
V+	8	电源	正电源

6. 规格参数

绝对最大额定值

• 电源电压：最大7.5V。
• 信号输入电压：在 (V–) – 0.5V到 (V+) + 0.5V之间。
• 信号输入电流：在 -10mA到 +10mA之间。
• 输出短路：可连续短路。
• 工作温度： -55°C到125°C。
• 结温：最大150°C。
• 存储温度： -65°C到150°C。

ESD额定值

• 人体模型（HBM）：±2000V。
• 带电器件模型（CDM）：±1000V。

推荐工作条件

• 电源电压：2.5V到5.5V。
• 温度： -40°C到125°C。

热信息

不同封装的热阻等参数有所不同，例如OPA620的SOT - 23封装，结到环境热阻为216.3°C/W；OPA2620的VSSOP封装，结到环境热阻为150°C/W。

电气特性

在25°C、 (R{F}=0 Omega) 、 (R{L}=1 k Omega) 且连接到 (V_{S} / 2) 的条件下，输入失调电压、输入偏置电流、噪声、增益等参数都有具体的数值范围。例如，输入失调电压在5.5V电源、25°C时最大为±300μV，在 -40°C到125°C时最大为±1mV。

典型特性

提供了多种典型特性曲线，如小信号频率响应、阶跃响应、谐波失真与输出电压关系等，帮助工程师更好地了解器件性能。

7. 参数测量信息

文档中给出了AC测量设置的相关信息，为工程师进行参数测量提供了指导。

8. 详细描述

概述

OPA620采用CMOS技术，具有轨到轨输入输出，适用于电流传感和高速信号处理等应用。它具有100MHz增益带宽和190V/µs转换速率，并且是单位增益稳定的。

特性描述

• 工作电压：电源范围为2.7V到5.5V，实际可在2.5V到5.5V之间工作。
• 轨到轨输入：输入共模电压范围超出电源轨100mV，通过互补输入级实现。
• 轨到轨输出：采用AB类输出级，对于高阻抗负载，输出电压摆幅通常离电源轨30mV。
• 输出驱动：输出级可提供±100mA连续输出电流。
• 容性负载与稳定性：能驱动较宽范围的容性负载，但在某些条件下可能不稳定。在单位增益配置下，可通过串联10Ω到20Ω电阻来改善容性负载驱动能力。

功能模式

OPA620在连接电源后即可工作，可作为单电源或双电源运算放大器，只要差分电压在2.5V到5.5V之间。

9. 应用与实现

典型应用

• 低侧电流传感：通过测量负载和地之间的分流电阻上的电压来检测负载电流，具有高精度、易测量、PCB布局简单等优点。设计时需要考虑电源电压、输入失调电压、感测电流、分流电阻等参数。
• CPU/GPU电源电压监测：采用差分放大器监测CPU/GPU电源电压，当电压低于预定阈值时，触发保护动作。
• 驱动模数转换器：OPA620系列具有60ns的0.01%建立时间，适合驱动高速和中速采样ADC和参考电路，可提供信号增益和缓冲ADC输入电容。
• 宽带跨阻放大器：由于其宽带宽、低输入偏置电流和低噪声特性，适用于宽带光电二极管跨阻放大器应用。设计时需要考虑二极管电容、跨阻增益和增益带宽积等参数。

电源供应建议

使用2.7V到5.5V电源，在电源引脚附近放置0.1µF旁路电容，以减少电源噪声干扰。

布局指南

采用良好的高频PCB布局技术，如使用接地平面、短而直接的信号走线，并在V+引脚处选择合适的旁路电容。不建议使用插座，推荐使用10nF陶瓷旁路电容，驱动低电阻负载时可并联1µF或更大的钽电容。

10. 器件与文档支持

文档支持

提供了多个相关文档，如ADS8326数据手册、跨阻放大器补偿指南等，帮助工程师更好地使用器件。

接收文档更新通知

可在ti.com上注册接收产品文档更新通知。

支持资源

TI E2E™支持论坛是获取快速、准确答案和设计帮助的好地方。

静电放电注意事项

该集成电路易受ESD损坏，需采取适当的防护措施。

术语表

提供了相关术语、首字母缩写和定义的解释。

11. 修订历史

文档在2026年4月到6月进行了修订，增加了DGK（VSSOP，8）封装和相关内容，以及OPA2620的通道间串扰信息。

12. 机械、封装和订购信息

详细介绍了OPA620和OPA2620的封装信息，包括封装类型、引脚数、包装数量、载体、RoHS合规性等，还提供了封装材料信息和尺寸规格。

OPA620和OPA2620以其出色的性能和广泛的应用领域，为电子工程师在设计高速、精密电路时提供了可靠的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体需求，结合器件的特性和参数进行合理设计，以充分发挥其优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。