21685b.book

Size: px

Start display at page:

Download "21685b.book"

甥减莫
5 years ago
Views:

1 MCP6//3/4 轨到轨输入 / 输出的 MHz 运算放大器特性轨到轨输入 / 输出宽带宽 : MHz ( 典型值 ) 低噪声 : khz 时,.7 nv/ Hz ( 典型值 ) 低失调电压 - 工业级温度 :±5 µv ( 最大值 ) - 扩展级温度 :±5 µv ( 最大值 ) 电源电压中值 V REF : 用于 MCP6 和 MCP63 低供电电流 : ma( 典型值 ) 总谐波失真 :.53% ( 典型值, G = ) 单位增益稳定电源电压范围 :.5V 至 5.5V 温度范围 : - 工业级 :-4 C 至 +5 C - 扩展级 :-4 C 至 +5 C 概述 Microchip Technology Inc. 的 MCP6 MCP6 MCP63 和 MCP64 是高性能的轨对轨输入 / 输出运算放大器其主要特性包括 : 高带宽 ( MHz), 低噪声 (.7 nv/ Hz), 低输入失调电压和失真 (.53% THD+N) 这些特性使得这一系列运算放大器十分适合那些需要高性能和高带宽的应用 MCP63 还提供了一个片选引脚 (CS), 可在器件不工作时节省电源功耗单运放 MCP6 MCP63 和双运放 MCP6 采用标准引脚 PDIP SOIC 和 TSSOP 封装四运放 MCP64 采用 4 引脚 PDIP SOIC 和 TSSOP 封装 MCP6//3/4 系列可用于工业级和扩展级温度范围内电源电压范围为.5V 至 5.5V 典型应用汽车 A/D 转换器驱动器多极有源滤波器条形码扫描器声频处理通讯 DAC 缓冲器检测设备医用仪器工具支持 SPICE 宏模型 ( 可在网站下载 ) FilterLab 软件 ( 可在网站下载 ) 封装类型 MCP6 PDIP SOIC 和 TSSOP NC V IN V IN + 3 V SS NC V DD V OUT V REF V OUTA V INA V INA + V SS MCP6 PDIP SOIC 和 TSSOP 3 4 V DD 7 V OUTB 6 V INB 5 V INB + MCP63 PDIP SOIC 和 TSSOP NC V IN V IN + 3 V SS 4 CS 7 V DD 6 V OUT 5 V REF MCP64 PDIP SOIC 和 TSSOP V OUTA V INA V INA + V DD V OUTD 3 V IND V IND + V SS V INB + 5 V INC + V INB V OUTB V INC V OUTC 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第页

2 MCP6//3/4. 电气特性绝对最大额定值 V DD - V SS...7.V 所有输入输出...V SS -.3V 至 V DD +.3V 差分输入电压... V DD -V SS 输出短路电流... 连续输入引脚电流...± ma 输出和电源输入引脚电流...±3 ma 储存温度 C 至 +5 C 结温...+5 C 所有引脚上的 ESD 保护 (HBM/MM)... kv / V 注 : 如果器件运行参数超过上述各项最大额定值, 即可能对器件造成永久性损坏上述数值为运行条件最大值, 我们不建议器件在该规范范围外运行如果器件长时间在绝对最大额定条件下工作, 其稳定性会受到影响引脚功能表名称 V IN +, V INA +, V INB +, V INC +, V IND + V IN, V INA, V INB, V INC, V IND V DD V SS CS V REF V OUT, V OUTA, V OUTB, V OUTC, V OUTD NC 功能非反相输入反相输入正电源负电源片选参考电压输出无内部连接直流特性电气规范 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, V OUT V DD /, R L =kω 连到 V DD / 参数符号最小值典型值最大值单位条件输入失调输入失调电压工业级温度范围 V OS µv V CM = V 扩展级温度范围 V OS µv V CM = V, V DD = 5.V 扩展级温度范围 V OS mv V CM = V, V DD = 5.V T A = -4 C 至 +5 C 输入失调电压温度漂移 ΔV OS /ΔT A ±3.5 µv/ C T A = -4 C 至 +5 C 电源抑制比 PSRR 74 9 db V CM = V 输入电流和阻抗输入偏置电流 I B pa 工业级温度范围 I B 3 5 pa T A = +5 C 扩展级温度范围 I B 64 5, pa T A = +5 C 输入失调电流 I OS ± pa 共模输入阻抗 Z CM 3 6 Ω pf 差分输入阻抗 Z DIFF 3 3 Ω pf 共模共模输入范围 V CMR V SS -.3 V DD +.3 V 共模抑制比 CMRR 74 9 db V DD = 5V, V CM = -.3V 至 5.3V CMRR 7 5 db V DD = 5V, V CM = 3.V 至 5.3V CMRR 74 9 db V DD = 5V, V CM = -.3V 至 3.V 参考电压 ( 仅用于 MCP6 和 MCP63) V REF 精度 (V REF - V DD /) ΔV REF mv V REF 温度漂移 ΔV REF /ΔT A ± µv/ C T A = -4 C 至 +5 C 开环增益直流开环增益 ( 大信号 ) A OL 9 db V CM = V, V OUT = V SS +.3V 至 V DD -.3V DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

3 MCP6//3/4 直流特性 ( 续 ) 电气规范 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, V OUT V DD /, R L =kω 连到 V DD / 参数符号最小值典型值最大值单位条件输出最大输出电压摆幅 V OL, V OH V SS +5 V DD - mv.5v 输出过驱输出短路电流 I SC ±3 ma 电源电压电源电压 V S V 每个放大器的静态电流 I Q ma I O = 交流特性电气规范 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, V OUT V DD /, R L =kω 连到 V DD /, C L = 6 pf 参数符号最小值典型值最大值单位条件交流响应增益带宽积 GBWP MHz 单位增益的相位容限 PM 65 G = 稳定时间,.% t SETTLE 5 ns G =, V OUT = mv p-p 转换速率 SR 7. V/µs 总谐波失真及噪声 f = khz, G = THD+N.53 % V OUT =.5V + 3.5V, BW = khz f = khz, G =, R L = 6Ω@ KHz THD+N.64 % V OUT =.5V + 3.5V, BW = khz f = khz, G = + V/V THD+N.4 % V OUT = 4V P-P, V DD = 5.V, BW = khz f = khz, G = + V/V THD+N.9 % V OUT = 4V P-P, V DD = 5.V, BW = khz f = khz, G = + V/V THD+N.5 % V OUT = 4V P-P, V DD = 5.V, BW = khz 噪声输入电压噪声 E ni.9 µvp-p f =. Hz 至 Hz 输入电压噪声密度 e ni.7 nv/ Hz f = khz 输入电流噪声密度 i ni 3 fa/ Hz f = khz MCP63 片选 (CS) 特性电气规范 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, V OUT V DD /, R L =kω 连到 V DD /, C L = 6 pf 参数符号最小值典型值最大值单位条件直流特性 CS 逻辑门限, 低电平 V IL.V DD V CS 输入电流, 低电平 I CSL -.. µa CS = V SS CS 逻辑门限, 高电平 V IH.V DD V DD V CS 输入电流, 高电平 I CSH.. µa CS = V DD CS 输入为高电平时,GND 电流 I SS.5. µa CS = V DD 放大器输出泄漏电流. µa CS = V DD 时序 CS 低电平到放大器输出接通时间 CS 高电平到放大器输出 High-Z 关断时间 t ON µs G =, V IN = V SS, CS =.V DD 至 V OUT =.45V DD 时间 t OFF. µs G =, V IN = V SS, CS =.V DD 至 V OUT =.5V DD 时间迟滞 V HYST.6 V 内部切换 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 3 页

4 MCP6//3/4 温度特性电气规范 : 除非另有说明, V DD = +.5V 至 +5.5V 和 V SS = GND 参数符号最小值典型值最大值单位条件温度范围工业级温度范围 T A C 扩展级温度范围 T A C 工作温度范围 T A C 注储存温度范围 T A C 封装热阻热阻, 引脚 PDIP θ JA 5 C/W 热阻, 引脚 SOIC θ JA 63 C/W 热阻, 引脚 TSSOP θ JA 4 C/W 热阻, 4 引脚 PDIP θ JA 7 C/W 热阻, 4 引脚 SOIC θ JA C/W 热阻, 4 引脚 TSSOP θ JA C/W 注 : 工业级温度的器件可工作在扩展温度范围内, 但性能有所下降在任何情况下, 内部结温 (T J ) 均不得超过绝对最大参数值 5 C CS t ON t OFF V OUT Hi-Z 放大器打开 Hi-Z I 5 na( 典型值 ) ma( 典型值 ) 5 na( 典型值 ) SS I CS na( 典型值 ) na( 典型值 ) na( 典型值 ) 图 -: MCP63 的 CS 引脚时序图 DS65B_CN 第 4 页 5 Microchip Technology Inc.

5 MCP6//3/4. 典型性能曲线注 : 以下图表来自有限数量样本的统计结果, 仅供参考所列出的性能特性未经测试, 我们不能保证一些图表中列出的数据可能超出规定的工作范围 ( 如 : 超出了规定电源电压范围 ), 因此不在担保范围电气特性 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L = 6 pf Percentage of Occurances 6% 4% % % % 6% 4% % % 9 Samples T A = +5 C I-Temp Parts 4 5 Percentage of Occurances % % % 9% % 7% 6% 5% 4% 3% % % % 9 Samples T A = -4 C to +5 C I-Temp Parts Input Offset Voltage (µv) Input Offset Voltage Drift (µv/ C) 图 -: 输入失调电压 ( 工业级温度范围 ) 图 -4: 输入失调电压漂移 ( 工业级温度范围 ) Percentage of Occurances 4% % % % 6% 4% % % % 6% 4% % % 43 Samples V DD = 5.V V CM = V T A = +5 C E-Temp Parts 6 Percentage of Occurances 6% 4% % % % 6% 4% % % % 6% 4% % % - E-Temp Parts Samples V CM = V T A = -4 C to +5 C 4 6 Input Offset Voltage (µv) Input Offset Voltage Drift (µv/ C) 图 -: 输入失调电压 ( 扩展级温度范围 ) 图 -5: 输入失调电压漂移 ( 扩展级温度范围 ) Input Offset Voltage (μv) V DD =.5V Common Mode Input Voltage (V) -4 C +5 C +5 C +5 C Input Offset Voltage (μv) V DD = 5.5V -4 C +5 C +5 C +5 C Common Mode Input Voltage (V) 图 -3: 输入失调电压共模输入电压曲线 (V DD =.5V) 图 -6: 输入失调电压共模输入电压曲线 (V DD = 5.5V) 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 5 页

6 .E-.E+.E+.E+.E+3.E+4.E+5.E+6.E+.E+3.E+4.E+5.E+6 MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf Input Offset Voltage (μv) V DD = 5.V V CM = V Ambient Temperature ( C) Input Offset Voltage (μv) V CM = V DD / 5 5 V DD = 5.5V -5 V DD =.5V Output Voltage (V) 图 -7: 输入失调电压温度曲线图 -: 线输入失调电压输出电压曲 Input Noise Voltage Density (nv/ Hz),. k k k M Frequency (Hz) Input Noise Voltage Density (nv/ Hz) f = khz V DD = 5.V Common Mode Input Voltage (V) 图 -: 线输入噪声电压密度频率曲图 -: 入电压曲线输入噪声电压密度共模输 CMRR, PSRR (db) CMRR PSRR+ PSRR- k k k M Frequency (Hz) PSRR, CMRR (db) 5 CMRR PSRR (V CM = V) Ambient Temperature ( C) 图 -9: CMRR, PSRR 频率曲线图 -: CMRR, PSRR 温度曲线 DS65B_CN 第 6 页 5 Microchip Technology Inc.

7 .E+.E+.E+.E+3.E+4.E+5.E+6.E+7.E+ MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf Input Bias, Offset Currents (pa), V DD = 5.5V I B, T A = +5 C, I OS, T A = +5 C I B, T A = +5 C I OS, T A = +5 C Input Bias, Offset Currents (pa),, V CM = V DD V DD = 5.5V I B I OS Common Mode Input Voltage (V) Ambient Temperature ( C) 图 -3: 输入偏置电流, 输入失调电流共模输入电压曲线图 -6: 流温度曲线输入偏置电流, 输入失调电 Quiescent Current (ma/amplifier) Power Supply Voltage (V) +5 C +5 C +5 C -4 C Quiescent Current (ma/amplifier).. V. DD = 5.5V.9. V DD =.5V V CM = V DD -.5V Ambient Temperature ( C) 图 -4: 静态电流电源电压曲线图 -7: 静态电流温度曲线 Output Short Circuit Current (ma) C +5 C +5 C 5-4 C Supply Voltage (V) Open-Loop Gain (db) Phase Gain k k k M MM Frequency (Hz) Open-Loop Phase ( ) 图 -5: 线输出短路电流电源电压曲图 -: 开环增益, 相位频率曲线 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 7 页

8 .E+.E+3.E+4.E+5 MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf DC Open-Loop Gain (db) 3 V DD = 5.5V V DD =.5V 9 k k k Load Resistance ( ) DC Open-Loop Gain (db) 5 V DD = 5.5V 5 V DD =.5V Ambient Temperature ( C) 图 -9: 线 DC 开环增益负载电阻曲图 -: DC 开环增益温度曲线 DC Open-Loop Gain (db) 9 V CM = V DD / V DD = 5.5V V DD =.5V Output Voltage Headroom (V); V DD - V OH or V OL - V SS Gain Bandwidth Product (MHz) Gain Bandwidth Product Phase Margin, G = + V DD = 5.V Common Mode Input Voltage (V) Phase Margin, G = + ( ) 图 -: 电压余量曲线小信号 DC 开环增益输出图 -3: 模输入电压曲线增益带宽积, 相位裕度共 Gain Bandwidth Product (MHz) GBWP, V DD = 5.5V GBWP, V DD =.5V PM, V DD =.5V PM, V DD = 5.5V Ambient Temperature ( C) Phase Margin, G = + ( ) Gain Bandwidth Product (MHz) Gain Bandwidth Product V DD = 5.V V CM = V DD / Phase Margin, G = Output Voltage (V) Phase Margin, G = + ( ) 图 -: 度曲线增益带宽积, 相位裕度温图 -4: 出电压曲线增益带宽积, 相位裕度输 DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

9 .E+.E-5.E-5 3.E-5 4.E-5 5.E-5 6.E-5 7.E-5.E-5 9.E-5.E-4.E+4.E+5.E+6.E+7.E+3.E+4.E+5.E+6 MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf Slew Rate (V/μs) Falling, V DD = 5.5V Rising, V DD = 5.5V Falling, V DD =.5V Rising, V DD =.5V Ambient Temperature ( C) Maximum Output Voltage Swing (V P-P ) V DD = 5.5V V DD =.5V. k k M M Frequency (Hz) 图 -5: 转换率温度曲线图 -: 线最大输出电压摆幅频率曲 THD+N (%).%.%.%.% G = + V/V G = + V/V G = + V/V f = khz BW Meas = khz V DD = 5.V Output Voltage (V P-P ) THD+N (%).%.%.% G = + V/V G = + V/V G = + V/V.% Output Voltage (V P-P ) f = khz BW Meas = khz V DD = 5.V 图 -6: 最大谐波失真加噪声输出电压曲线 (f = khz) 图 -9: 最大谐波失真加噪声输出电压曲线 (f = khz) Input, Output Voltage (V) V OUT V IN Time ( μs/div) V DD = 5V G = + V/V Channel to Channel Separation (db) G = + V/V 5 k k k Frequency (Hz) M 图 -7: MCP6//3/4 系列运放在过驱动时未显示相位相反图 -3: 通道至通道噪声隔离频率曲线 ( 仅 MCP6 和 MCP64) 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 9 页

10 6.E- 5.E- 4.E- 3.E-.E-.E-.E+ -.E- -.E- -3.E- -4.E- -5.E- -6.E-.E+ 5.E-7.E-6.E-6.E-6 3.E-6 3.E-6 4.E-6 4.E-6 5.E-6 5.E-6 6.E- 5.E- 4.E- 3.E-.E-.E-.E+ -.E- -.E- -3.E- -4.E- -5.E- -6.E-.E+ 5.E-7.E-6.E-6.E-6 3.E-6 3.E-6 4.E-6 4.E-6 5.E-6 5.E-6 MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf Output Voltage Headroom; V DD -V OH or V OL -V SS (mv), V OL - V SS V DD - V OH.. Output Current Magnitude (ma) Output Voltage Headroom V DD -V OH or V OL -V SS (mv) 9 V OL - V SS V DD - V OH Ambient Temperature ( C) 图 -3: 线输出电压余量输出电流曲图 -34: 输出电压余量温度曲线 Output Voltage ( mv/div) G = + V/V Output Voltage ( mv/div) G = - V/V R F = k.e+.e-7 4.E-7 6.E-7.E-7.E-6.E-6.E-6.E-6.E-6.E-6 Time ( ns/div).e+.e-7 4.E-7 6.E-7.E-7.E-6.E-6.E-6.E-6.E-6.E-6 Time ( ns/div) 图 -3: 小信号非反相脉冲响应图 -35: 小信号反相脉冲响应 Output Voltage (V) Time (5 ns/div) G = + V/V Output Voltage (V) G = - V/V R F = k Time (5 ns/div) 图 -33: 大信号非反相脉冲响应图 -36: 大信号反相脉冲响应 DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

11 .E+ 5.E-6.E-5.5E-5.E-5.5E-5 3.E-5 3.5E-5 MCP6//3/4 注 : 除非另有说明, T A = +5 C, V DD = +.5V 至 +5.5V, V SS = GND, V CM = V DD /, R L =kω 连到 V DD /, V OUT V DD /, C L =6 pf V REF Accuracy; V REF -V DD / (mv) Power Supply Voltage (V) V REF Accuracy; V REF -V DD / (mv) 5 4 Representative Part 3 V DD = 5.5V - V DD =.5V Ambient Temperature ( C) 图 -37: V REF 准确度电源电压曲线 ( 仅限 MCP6 和 MCP63) 图 -4: V REF 准确度温度曲线 ( 仅限 MCP6 和 MCP63) Quiescent Current (ma/amplifier) Op Amp turns on here CS swept high to low V DD =.5V G = + V/V V IN =.5V Chip Select Voltage (V) Op Amp shuts off here Hysteresis CS swept low to high Quiescent Current (ma/amplifier) Op Amp turns on here CS swept high to low V DD = 5.5V G = + V/V V IN =.75V Chip Select Voltage (V) Op Amp shuts off here Hysteresis CS swept low to high 图 -3: 片选 (CS) 迟滞 ( 仅限 MCP63)( V DD =.5V) 图 -4: 片选 (CS) 迟滞 ( 仅限 MCP63)(V DD = 5.5V) Chip Select Voltage, Output Voltage (V) Output on CS Voltage V OUT Output High-Z Time (5 μs/div) V DD = 5.V G = + V/V V IN = V SS Output on 图 -39: 片选 (CS) 到放大器输出响应时间 ( 仅限 MCP63) 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第页

12 MCP6//3/4 3. 应用信息 MCP6//3/4 系列运算放大器是以 Microchip 先进的 CMOS 工艺生产的它们的单位增益稳定并且广泛适用于各种通用应用中 3. 轨对轨输入 MCP6//3/4 系列运算放大器设计为当输入引脚超出供电电压摆幅时, 不显示相位反转图 -7 显示了当输入电压超过两个供电电压时都不出现相位反转的例子 MCP6//3/4 系列器件同时使用两个差分输入 : 一个工作在共模电压输入的低电平状态 (V CM ); 另一个工作在 V CM 的高电平状态在此拓扑结构下, 器件在 5 C 时工作在 V CM 最大可超过每个电源输入轨.3V 的电压范围内 (V SS -.3V 至 V DD +.3V) 只要 V CM 保持在规定的 V CMR 限制范围内, 放大器输入就呈线性在 V CM =V SS -.3V 和 V DD +.3V 下测量输入失调电压以保证器件正常工作输入电压超出输入电压范围 (V CMR ) 会导致流入或流出输入引脚的电流过大电流超过 ± ma 将影响器件的可靠性因此, 若应用中的输入电流超出此额定值, 必须通过一个外部电阻 (R IN ) 来限制此电流, 如图 3- 所示 3.3 MCP63 片选功能 (CS) MCP63 是一款带片选 (CS) 功能的单运算放大器当 CS 为高电平时, 供电电流低于 na ( 典型值 ), 并从 CS 引脚流到 V SS 引脚, 此时放大器的输出为高阻态当 CS 为低电平时, 放大器使能如果 CS 引脚悬空, 放大器可能无法正常工作图 - 和图 -9 显示了对一个 CS 脉冲的输出电压和供电电流响应 3.4 MCP6 和 MCP63 的参考电压单运放 (MCP6 和 MCP63) 有内部连到 V REF 引脚的电源电压中值参考电压 ( 参见图 3-) MCP6 的 CS 内部连到 V SS, 这样使得运放始终保持开启状态, 并提供一个等于电源电压中值的参考电压在 MCP63 中, 将 CS 引脚拉高可关断运放和 V REF 电路以节省功耗将 CS 引脚拉低可开启运放和 V REF 电路 V REF V DD 5 kω 5 kω CS V IN R IN MCP6X V OUT V SS (MCP6 的 CS 内部连到 V SS ) R IN R IN ( 最大 V IN 期望值 ) - V DD ma V SS - ( 最小 V IN 期望值 ) ma 图 3-: 简化的内部 V REF 电路 ( 仅用于 MCP6 和 MCP63) 图 3-3 所示为使用电源电压中值参考电压的非反相增益电路隔直电容 (C B ) 通过将运放的输入耦合到电源也能降低噪声图 3-: 引脚通过 R IN 限制电流流入输入 R G R F 3. 轨到轨输出最大输出电压摆幅是在特定输出负载条件下的最大可能摆幅根据电气特性表, 当 R L =kω 时, 输出可达每个输入轨的上下 mv 之内有关典型性能曲线请参见图 -3 和图 -34 V OUT C B V REF V IN 图 3-3: 使用 V REF 的非反相增益电路 ( 仅用于 MCP6 和 MCP63) DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

13 MCP6//3/4 为了在反相增益电路中使用电源电压中值的内部参考电压, 将 V REF 引脚连到非反相输入端, 如图 3-4 所示电容 C B 有助于减小输出端的电源电压噪声图 3-4: 使用 V REF 的反相增益电路 ( 仅用于 MCP6 和 MCP63) 如果不需要使用电源电压中值的内部参考电压, 将 V REF 引脚悬空 3.5 容性负载对于电压反馈运放来说, 驱动大容量容性负载会导致稳定性问题当容性负载增大时, 反馈回路的相位容限会减小, 并且闭环带宽也会变窄这会使得频率响应产生增益尖峰, 并在阶跃响应中产生过冲和振荡当用这些运放来驱动大容性负载 ( 如 : 当 G = + 时, 容性负载 > 6 pf) 时, 在输出端串联一个小电阻 ( 如图 3-5 中的 R ISO ) 能使输出负载在高频时呈现阻态, 从而改善反馈回路的相位容限 ( 稳定性 ) 然而, 其带宽一般比没有容性负载的带宽窄 V IN 图 3-5: 性负载 V IN R G R F V OUT MCP6X V REF C B R ISO 输出电阻 R ISO 稳定大容量容图 3-6 给出了不同容性负载和增益的 R ISO 推荐值 x 轴为归一化容性负载 (C L /G N ), 其中 G N 是电路的噪声增益对于非反相增益, G N 等于信号增益而对于反相增益, G N 为 + 信号增益 ( 例如 : 若信号增益为 - V/V, 则 G N = + V/V) C L V OUT Recommended R ISO ( ), 图 3-6: G N +,, Normalized Capacitance; C L /G N (pf) 容性负载的 R ISO 推荐值在电路中选定了 R ISO 后, 再次查看产生的频率响应峰值和是否产生阶跃响应过冲进行基准评估和利用 MCP6//3/4 的 SPICE 宏模型来仿真将很有帮助修正 R ISO 的值直到有合理的响应 3.6 电源旁路在使用这个系列运算放大器时, 电源引脚 ( 单电源供电时的 V DD ) 上应该接一个旁路电容 (. µf 至. µf), 连接位置距电源引脚 mm 以内, 以获得良好的高频性能该引脚还需要一个大电容 ( µf 或更大 ), 连接位置距电源引脚 mm 以内, 用以提供缓慢的大电流这个大电容可以和其他模拟元件共用 3.7 印刷电路板表面泄漏电流对那些必须保证较低输入偏置电流的应用来说, 必须考虑印刷电路板 (Printed Circuit Board, PCB) 表面的泄漏电流电路板表面泄漏电流是由于电路板潮湿积尘或其他污渍而产生的在湿度很低的条件下, 相邻走线之间的典型电阻值为 Ω 5V 的压差为 5V 会产生 5 pa 的泄漏电流, 这一电流比 MCP6//3/4 系列在 +5 C 时的偏置电流 ( 典型值 pa) 还大要减小电路板表面泄漏电流, 最简单的方法是在敏感的引脚 ( 或走线 ) 外围设置保护环保护环的偏置电压与敏感引脚的偏置电压相同图 3-7 所示为这种布局的一个实例保护环 V IN V IN + 图 3-7: 保护环布局实例 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 3 页

14 MCP6//3/4. 对于反相增益 ( 图 3-7) 和跨阻抗增益放大器 ( 将电流转换为电压的放大器, 如光电检测器 ): a. 将保护环连接到非反相输入引脚 (V IN +) 这将使保护环的偏置电压与运放输入引脚的参考电压 ( 例如 V DD / 或地 ) 相同 b. 用一根不和 PCB 表面接触的导线将反相引脚 (V IN ) 与输入端相连. 非反相增益和单位增益缓冲器 : a. 将保护环连接到反相输入引脚 (V IN ) 这将使保护环偏置为共模输入电压 b. 用一根不和 PCB 表面接触的导线将非反相相引脚 (V IN +) 与输入端相连 3. 高速 PCB 设计由于它们的高速性能, 在 PCB 布局中只要更加仔细一些就能使这些运放的性能有显著的不同良好的 PC 板布局技术有助于实现电气特性表和性能曲线图中的器件性能, 同时也有助于减少电磁兼容性 (Electro-Magnetic Compatibility, EMC) 问题使用稳固的地平面并以最短的走线将旁路电容连到这个平面这将防止电感和电容的串扰将数字和模拟低速和高速低功率和高功率电路区分开来这样有助于减少干扰使敏感的走线尽量短且直将它们与干扰元件和走线隔离在高频 ( 上升时间短 ) 信号的应用中, 这点尤其重要有时在受干扰的走线附近放置保护环有助于改善这种情况保护环应放置在走线的两侧, 并尽可能接近走线将保护环的走线两端均连接到地平面, 若走线较长则将其从中间连接到地平面使用同轴电缆 ( 或低电感导线 ) 引导 PCB 发送和接收的信号和功率 3.9 典型应用 3.9. A/D 转换器驱动器和抗混叠滤波器图 3- 显示了一个可用作 A/D 转换器驱动器的三阶巴特沃斯滤波器它有 khz 的带宽和合理的阶跃响应它能很好地工作在 ksps 或更大的转换速率下 ( 它在 6 khz 频率下有 9 db 的衰减 ). nf.45 kω 4.7 kω 33. kω. nf 图 3-: 截止频率为 khz 的 A/D 转换器驱动器和抗混叠滤波器这个滤波器可以通过将所有的电容乘上同一个系数来轻易地调节用于另一带宽或者, 也可将所有的电阻依另一个系数调节来改变带宽 3.9. 光电检测器放大器图 3-9 显示了在光电检测器电路中用作跨导放大器的 MCP6 运放光电检测器看起来像一个容性电流源, 因而 kω 的电阻可将输入信号增益到一个合理的电平 5.6 pf 的电容使这个电路稳定并产生一个平直的频率响应, 其带宽为 37 khz 光电检测器 pf pf 5.6 pf kω MCP6X MCP6 V DD / 图 3-9: 用于光电检测的跨导放大器 DS65B_CN 第 4 页 5 Microchip Technology Inc.

15 MCP6//3/4 4. 设计工具 Microchip 为 MCP6//3/4 系列运算放大器提供基本的设计工具 4. SPICE 宏模型 Microchip 公司的网站提供了最新的 MCP6//4 运算放大器的 SPICE 宏模型该模型旨在提供一个初始设计工具, 它在室温条件下和运放工作在线性区内表现最佳欲了解有关 SPICE 模型功能的信息, 请参见模型文件基准测试是任何设计中极为重要的一个环节, 不能用仿真替代而且, 利用此宏模型得到的仿真结果应与数据手册上的技术参数和特性曲线相比较来进行验证 4. FilterLab 软件 FilterLab 软件是一种创新的工具软件, 它简化了使用运放的模拟有源滤波器的设计 Microchip 网站上提供了免费的 FilterLab 有源滤波器设计软件, 这一软件为您提供完整的滤波器电路原理图, 并注明了元件值该工具软件还可输出 SPICE 格式的滤波器电路, 结合宏模型可以仿真实际的滤波器性能 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 5 页

16 MCP6//3/4 5. 封装信息 5. 封装标识信息引脚 PDIP(3 mil) 示例 : XXXXXXXX XXXXXNNN YYWW MCP6 I/P56 33 引脚 SOIC(5 mil) 示例 : XXXXXXXX XXXXYYWW NNN MCP6 I/SN33 56 引脚 TSSOP 示例 : XXXX YWW NNN 6 E33 56 图注 : XX...X 用户指定信息 * Y 年份代码 ( 日历年的最后一位数字 ) YY 年份代码 ( 日历年的最后两位数字 ) WW 星期代码 ( 一月一日的星期代码是 ) NNN 以字母数字排序的追踪代码注 : Microchip 元器件编号如果无法在同一行内完整标注, 将换行标出, 因此会限制客户指定信息的可用字符数 * 标准器件标识包括 Microchip 元器件标号年份代码星期代码和追踪代码 DS65B_CN 第 6 页 5 Microchip Technology Inc.

17 MCP6//3/4 封装标识信息 ( 续 ) 4 引脚 PDIP(3 mil)(mcp64) 示例 : XXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXX YYWWNNN MCP64-I/P XXXXXXXXXXXXXX 引脚 SOIC(5 mil)(mcp64) 示例 : XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX YYWWNNN MCP64ISL XXXXXXXXXX 引脚 TSSOP(MCP64) 示例 : XXXXXX YYWW NNN 64E Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 7 页

18 MCP6//3/4 引脚塑料双列直插式封装 (P) 3 mil (PDIP) E D n α E A A c A L β eb B B p 单位英寸 * 毫米尺寸范围最小正常最大最小正常最大引脚数 n 引脚间距 p..54 顶端到固定片高度 A 塑模封装厚度 A 塑模低端到固定片高度 A.5.3 肩到肩宽度 E 塑模封装宽度 E 总长度 D 引脚尖到固定片高度 L 引脚厚度 c 引脚上部宽度 B 引脚下部宽度 B 总排列距离 eb 塑模顶部锥度 α 塑模底部锥度 β * 控制参数重要特性注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模毛边或突起, 塑模每侧的毛边或突起不得超过. 英寸 (.54 mm) 同等 JEDEC 号 :MS- 图号 C4- DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

19 MCP6//3/4 引脚塑料小型封装 (SN) 窄条形, 5 mil (SOIC) E E p D B n A α c φ A A β L 单位英寸毫米 * 尺寸范围最小正常最大最小正常最大引脚数 n 引脚间距 p.6.65 总高度 A.43. 塑模封装厚度 A 悬空间隙 A 总宽度 E 塑模封装宽度 E 塑模封装长度 D 底足长度 L 底足倾斜角 φ 4 4 引脚厚度 c 引脚宽度 B 塑模顶部椎度 α 5 5 塑模底部椎度 β 5 5 * 控制参数重要特性注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模的毛边或突起塑模的毛边或突起不得超过每侧.5"(.7 mm) 同等 JEDEC 号 : MO-53 图号 :C4-6 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 9 页

20 MCP6//3/4 引脚塑料薄型小外形封装 (ST) 4.4 mm (TSSOP) E E p D B n A α c φ A A β L 单位英寸毫米 * 尺寸范围最小正常最大最小正常最大引脚数 n 引脚间距 p.6.65 总高度 A.43. 塑模封装厚度 A 悬空间隙 A 总宽度 E 塑模封装宽度 E 塑模封装长度 D 底足长度 L 底足倾斜角 φ 4 4 引脚厚度 c 引脚宽度 B 塑模顶部椎度 α 5 5 塑模底部椎度 β 5 5 * 控制参数重要特征注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模的毛边或突起塑模的毛边或突起不得超过每侧.5"(.7 mm) 同等 JEDEC 号 :MO-53 图号 :C4-6 DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

21 MCP6//3/4 4 引脚塑料双列直插式封装 (P) 3 mil (PDIP) E D n α E A A c L β eb A B B p 单位英寸 * 毫米尺寸范围最小正常最大最小正常最大引脚数 n 4 4 引脚间距 p..54 顶端到固定高度 A 塑模封装厚度 A 塑模低端到固定片高度 A.5.3 肩到肩宽度 E 塑模封装宽度 E 总长度 D 引脚尖到固定片高度 L 引脚厚度 c 引脚上部宽度 B 引脚下部宽度 B 总排列距离 eb 塑模顶部锥度 α 塑模底部锥度 * 控制参数重要特性 β 注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模毛边或突起, 塑模每侧的毛边或突起不得超过. 英寸 (.54 mm) 同等 JEDEC 号 :MS- 图号 C4-5 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第页

22 MCP6//3/4 4 引脚塑料小型封装 (SL) 窄条形, 5 mil (SOIC) E E p D B n 45 h α c A A β L φ A 单位英寸 * 毫米尺寸范围最小正常最大最小正常最大引脚数 n 4 4 引脚间距 p.5.7 总高度 A 塑模封装厚度 A 悬空间隙 A 总宽度 E 塑模封装宽度 E 总长度 D 斜面投影距离 h 底角长度 L 底角倾斜角 φ 4 4 引脚厚度 c 引脚宽度 B 塑模顶部锥度 α 5 5 塑模底部锥度 β 5 5 * 控制参数重要特性注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模毛边或突起, 塑模每侧的毛边或突起不得超过."(.54 mm) 同等 JEDEC 号 MS-: 图号 C4-65 DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

23 MCP6//3/4 4 引脚塑料薄型小外形封装 (ST) 4.4 mm (TSSOP) p E E D B n A α c φ β L A A 引脚数引脚间距总高度塑模封装厚度悬空间隙总宽度塑模封装宽度塑模封装长度底足长度底足倾斜角引脚厚度引脚宽度塑模顶部椎度塑模底部椎度 * 控制参数重要特性单位尺寸范围 n p A A A E E D L φ c B α β 最小英寸正常最大注 : 尺寸 D 和 E 不包括塑模毛边或突起塑模毛边或突起不得超过每侧.5"(.7 mm) 同等 JEDEC 号 :MO-53 图号 :C4-7 最小毫米 * 正常最大 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 3 页

24 MCP6//3/4 注 : DS65B_CN 第 4 页 5 Microchip Technology Inc.

25 MCP6//3/4 产品标识体系欲订货, 或获取价格交货等信息, 请与我公司生产厂或各销售办事处联系器件编号 X /XX 器件温度范围封装器件 : MCP6 CMOS 单运放 MCP6T CMOS 单运放 (SOIC 和 TSSOP 的卷带式 ) MCP6 CMOS 双运放 MCP6T CMOS 双运放 (SOIC 和 TSSOP 的卷带式 ) MCP63 带 CS 功能的 CMOS 单运放 MCP63T 带 CS 功能的 CMOS 单运放 (SOIC 和 TSSOP 的卷带式 ) MCP64 CMOS 四运放 MCP64T CMOS 四运放 (SOIC 和 TSSOP 的卷带式 ) 温度范围 : I = -4 C 至 +5 C E = -4 C 至 +5 C 封装 : P = 塑料 DIP (3 mil 主体 ), 引脚, 4 引脚 SN = 塑料 SOIC (5mil 主体 ), 引脚 SL = 塑料 SOIC (5 mil 主体 ), 4 引脚 ST = 塑料 TSSOP, 引脚, 4 引脚示例 : a) MCP6-I/P: 工业级温度, PDIP 封装 b) MCP6-E/P: 扩展级温度, PDIP 封装 c) MCP6-E/SN: 扩展级温度, SOIC 封装 a) MCP6-I/P: 工业级温度, PDIP 封装 b) MCP6-E/P: 扩展级温度, PDIP 封装 c) MCP6T-E/ST: 卷带式, 扩展级温度, TSSOP 封装 a) MCP63-I/P: 工业级温度, PDIP 封装 b) MCP63-E/P: 扩展级温度, PDIP 封装 c) MCP63-E/SN: 扩展级温度, SOIC 封装 a) MCP64-I/SL: 工业级温度, SOIC 封装 b) MCP64-E/SL: 扩展级温度, SOIC 封装 c) MCP64T-E/ST: 卷带式, 扩展级温度, TSSOP 封装销售与技术支持数据手册初始数据手册中所述的产品可能会有一份勘误表, 描述了实际运行与数据手册中记载内容之间存在的细微差异以及建议的变通方法欲了解某一器件是否存在勘误表, 请通过以下方式之一查询 :. Microchip 网站当地 Microchip 销售办事处 ( 见最后一页 ) 在联络销售办事处时, 请说明您所使用的器件型号硅片版本和数据手册版本 ( 包括文献编号 ) 客户通知系统欲及时获知 Microchip 产品的最新信息, 请到我公司网站上注册 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 5 页

26 MCP6//3/4 注 : DS65B_CN 第 6 页 5 Microchip Technology Inc.

请注意以下有关 Microchip 器件代码保护功能的要点 : Microchip 的产品均达到 Microchip 数据手册中所述的技术指标 Microchip 确信 : 在正常使用的情况下, Microchip 系列产品是当今市场上同类产品中最安全的产品之一目前, 仍存在着恶意甚至是非法破坏代码保护功能的行为就我们所知, 所有这些行为都不是以 Microchip

27 请注意以下有关 Microchip 器件代码保护功能的要点 : Microchip 的产品均达到 Microchip 数据手册中所述的技术指标 Microchip 确信 : 在正常使用的情况下, Microchip 系列产品是当今市场上同类产品中最安全的产品之一目前, 仍存在着恶意甚至是非法破坏代码保护功能的行为就我们所知, 所有这些行为都不是以 Microchip 数据手册中规定的操作规范来使用 Microchip 产品的这样做的人极可能侵犯了知识产权 Microchip 愿与那些注重代码完整性的客户合作 Microchip 或任何其他半导体厂商均无法保证其代码的安全性代码保护并不意味着我们保证产品是牢不可破的代码保护功能处于持续发展中 Microchip 承诺将不断改进产品的代码保护功能任何试图破坏 Microchip 代码保护功能的行为均可视为违反了数字器件千年版权法案 (Digital Millennium Copyright Act) 如果这种行为导致他人在未经授权的情况下, 能访问您的软件或其他受版权保护的成果, 您有权依据该法案提起诉讼, 从而制止这种行为提供本文档的中文版本仅为了便于理解 Microchip Technology Inc. 及其分公司和相关公司各级主管与员工及事务代理机构对译文中可能存在的任何差错不承担任何责任建议参考 Microchip Technology Inc. 的英文原版文档本出版物中所述的器件应用信息及其他类似内容仅为您提供便利, 它们可能由更新之信息所替代确保应用符合技术规范, 是您自身应负的责任 Microchip 对这些信息不作任何明示或暗示书面或口头法定或其他形式的声明或担保, 包括但不限于针对其使用情况质量性能适销性或特定用途的适用性的声明或担保 Microchip 对因这些信息及使用这些信息而引起的后果不承担任何责任未经 Microchip 书面批准, 不得将 Microchip 的产品用作生命维持系统中的关键组件在 Microchip 知识产权保护下, 不得暗中或以其他方式转让任何许可证商标 Microchip 的名称和徽标组合 Microchip 徽标 Accuron dspic KEELOQ microid MPLAB PIC PICmicro PICSTART PRO MATE PowerSmart rfpic 和 SmartShunt 均为 Microchip Technology Inc. 在美国和其他国家或地区的注册商标 AmpLab FilterLab Migratable Memory MXDEV MXLAB PICMASTER SEEVAL SmartSensor 和 The Embedded Control Solutions Company 均为 Microchip Technology Inc. 在美国的注册商标 Analog-for-the-Digital Age Application Maestro dspicdem dspicdem.net dspicworks ECAN ECONOMONITOR FanSense FlexROM fuzzylab In-Circuit Serial Programming ICSP ICEPIC Linear Active Thermistor MPASM MPLIB MPLINK MPSIM PICkit PICDEM PICDEM.net PICLAB PICtail PowerCal PowerInfo PowerMate PowerTool rflab rfpicdem Select Mode Smart Serial SmartTel Total Endurance 和 WiperLock 均为 Microchip Technology Inc. 在美国和其他国家或地区的商标 SQTP 是 Microchip Technology Inc. 在美国的服务标记在此提及的所有其他商标均为各持有公司所有 5, Microchip Technology Inc. 版权所有 Microchip 位于美国亚利桑那州 Chandler 和 Tempe 及位于加利福尼亚州 Mountain View 的全球总部设计中心和晶圆生产厂均于 3 年月通过了 ISO/TS-6949: 质量体系认证公司在 PICmicro 位单片机 KEELOQ 跳码器件串行 EEPROM 单片机外设非易失性存储器和模拟产品方面的质量体系流程均符合 ISO/TS-6949: 此外, Microchip 在开发系统的设计和生产方面的质量体系也已通过了 ISO 9: 认证 5 Microchip Technology Inc. DS65B_CN 第 7 页

28 全球销售及服务网点美洲亚太地区亚太地区欧洲公司总部 Corporate Office 355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ Tel: Fax: 技术支持 : 网址 : 亚特兰大 Atlanta Alpharetta, GA Tel: Fax: 波士顿 Boston Westborough, MA Tel: Fax: 芝加哥 Chicago Itasca, IL Tel: Fax: 达拉斯 Dallas Addison, TX Tel: Fax: 底特律 Detroit Farmington Hills, MI Tel: Fax: 科科莫 Kokomo Kokomo, IN Tel: Fax: 洛杉矶 Los Angeles Mission Viejo, CA Tel: Fax: 圣何塞 San Jose Mountain View, CA Tel: Fax: 加拿大多伦多 Toronto Mississauga, Ontario, Canada Tel: Fax: 中国 - 北京 Tel: Fax: 中国 - 成都 Tel: Fax: 中国 - 福州 Tel: Fax: 中国 - 香港特别行政区 Tel: 5-4- Fax: 中国 - 青岛 Tel: Fax: 中国 - 上海 Tel: Fax: 中国 - 沈阳 Tel: Fax: 中国 - 深圳 Tel: Fax: 中国 - 顺德 Tel: Fax: 中国 - 武汉 Tel: Fax: 中国 - 西安 Tel: Fax: 台湾地区 - 高雄 Tel: Fax: 台湾地区 - 台北 Tel: Fax: 台湾地区 - 新竹 Tel: Fax: 澳大利亚 Australia - Sydney Tel: Fax: 印度 India - Bangalore Tel: Fax: 印度 India - New Delhi Tel: Fax: 印度 India - Pune Tel: Fax: 日本 Japan - Yokohama Tel: Fax: 韩国 Korea - Seoul Tel: Fax: 或马来西亚 Malaysia - Penang Tel: Fax: 菲律宾 Philippines - Manila Tel: Fax: 新加坡 Singapore Tel: Fax: 泰国 Thailand - Bangkok Tel: Fax: 奥地利 Austria - Weis Tel: Fax: 丹麦 Denmark-Copenhagen Tel: Fax: 法国 France - Paris Tel: Fax: 德国 Germany - Munich Tel: Fax: 意大利 Italy - Milan Tel: Fax: 荷兰 Netherlands - Drunen Tel: Fax: 西班牙 Spain - Madrid Tel: Fax: 英国 UK - Wokingham Tel: Fax: //5 DS65B_CN 第页 5 Microchip Technology Inc.

00872a.book

00872a.book 从 MCP2510 升级至 MCP2515 作者 : 介绍 Pat Richards Microchip Technology Inc. 开发 MCP2510 独立 CAN 控制器的初衷是赋予 CAN 系统和模块设计人员更多的灵活性, 允许他们为自己的应用选择最好的处理器使用 MCP2510 不会使设