思瑞浦TPA658x系列低功耗的低压供电运算放大器

2023-01-05 361次

3PEAK思瑞浦推出TPA658x系列是低功耗低压电源计算放大器，低噪声、高带宽、高压摆率。TPA658x系列在1kHz频率下的电压噪声频谱密度为10nV/√Hz，带宽10MHz，压摆率达到8V/us。TPA658x该系列产品还具有无毛刺导出、输入级、输入级、VCC之间没有ESD当二极管等特殊低于工作电压时，当二极管等特殊电压时，断电后的输入脚有输入信号等特定应用中的导出控制。TPA658x系列产品适用于电力监控、测试测量、电机控制、工业自动化、光伏逆变器等领域。同时，为了满足手环、手表和光模块行业的小规模运输需求，思瑞浦(3PEAK)提供单通道DFN封装，封装尺寸仅为0.8mmX0.8mm。

TPA658x

产品特性

01低噪声且噪声受输入共模电压变化的影响较小

如下图1.所示，在共模电压VCM在1V、4V下的噪声变化较小。单位增益放大/Buffer电路、正向放大电路、差分放大电路，这些电路中运放共模电压会随着输入信号的变化而发生变化，运放输出的噪声也会随着共模电压的变化而变化;若没有对该参数进行优化，共模电压变化会引起噪声发生较大变化，从而影响到电路的输出精度。

图1.

02上下电过程中输出信号无毛刺

运放上电或者掉电过程中，若电源电压低于最低工作电压时，内部电路节点是不可控的状态，具体的表现与外部电路有关，运放输出可能会出现异常，如出现短时间的脉冲。在一些应用场景如过流保护、过压保护，会采用运放作信号放大或者用作比较器;该毛刺可能会让系统误认为发生了过流或者过压，从而引起误动作。在电力监控、工业自动化、电梯等安全性要求高的应用中，若发生误动作，可能会导致严重后果。

上电或者掉电过程中，若电源电压低于最低工作电压时，内部电路节点是不可控的状态，具体的表现与外部电路有关，运放输出可能会出现异常，如出现短时间的脉冲(Glitch)。在一些应用场景如过流保护、过压保护，会采用运放做信号放大或者用做比较器;该Glitch可能会让系统误认为发生了过流或者过压，从而引起误动作。在电力监控、工业自动化、电梯等安全性要求高的应用，若发生误动作，可能会产生严重后果。

TPA658x系列产品通过设计优化，在一些典型应用场景中，运放输出不会在运放上电、掉电过程中出现毛刺。TPA658x系列产品反复上下电，输出信号未出现毛刺，如下图2.(黄色为电源信号波形，绿色为输出信号波形，输入条件为4VDC，运放放大倍数为1倍)

图2.

03输入级与VCC之间没有ESD二极管

传统运放的设计会在输入级对VCC、输入级对GND各加一个ESD二极管。由于输入级对VCC的ESD二极管存在，若发生运放的输入信号先于运放电源建立或者运放电源掉电但输入信号依然存在的情况，输入级对VCC的 ESD保护二极管会导通，输入信号通过VCC的ESD保护二极管给VCC节点供电，可能导致功耗增加或其他未预期的电路行为。

TPA658x系列产品采用了更优的ESD防护设计，取消了运放输入管脚对VCC的ESD保护二极管。适合应用于电力监控、传感器应用等输入信号会先于运放电源建立的场景中，以及诸如直流电动工具等采用电池供电的产品上。

04高带宽、高压摆率

电机控制应用中的相电流检测精度是决定整个电机控制性能的一个重要因素。运放的压摆率(SR)以及带宽参数若达不到要求，则会影响相电流的采集精度。

TPA658x系列产品提升了带宽和压摆率参数，带宽达到10MHz，压摆率达到8V/us，从而产品拥有更快的响应速度，满足电机应用的需求。

05提供小尺寸封装

单通道运放TPA6581提供DFN封装，尺寸仅为0.8mmX0.8mm，适合用于有小封装运放需求的应用场景，如手环手表、光模块等。