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LT1077 运算放大器芯片的单电源操作说明

2026/4/1 13:35:03
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LT1077 完全针对单电源操作进行规格定义(即负电源为 0V)。输入共模范围可低于地电位,输出在吸入电流时可在几毫伏内摆至地电位。所有竞争微功耗运放要么无法摆至地电位 600mV 范围内(OP-20、OP-220、OP-420),要么需要在输出端连接下拉电阻才能摆至地电位(OP-90、OP-290、OP-490、HA5141/42/44)。这一差异至关重要,因为在许多应用中,这些竞争器件无法同时作为微功耗运放工作并摆至地电位。

以典型应用中的差分放大器为例。当共模信号高而输出低时,放大器必须吸入电流。在增益为 10 的电路中,竞争器件需要在输出端接 30kΩ 下拉电阻来处理指定信号。LT1077 不需要下拉电阻。当输出为高时,下拉电阻会吸取 80μA 电流,这主导了微功耗电流预算。在增益为 1 且 V⁻ = 0V 的电路中,这种情况更糟。在 100μV 共模电压下,输出必须吸入 2μA。在最低输出电压 20mV 时,竞争器件需要 10kΩ 下拉电阻。当输出摆至 10V 时,该电阻会吸取 1mA 电流。

由于 LT1077 的输出无法精确到达地电位,只能接近地电位至几毫伏,因此需注意确保输出未饱和。例如,1mV 输入信号会使放大器在下方所示的增益 100 配置中建立在其线性区域;然而,这不足以使放大器在电压跟随器模式下正常工作。

单电源操作也会在输入端造成困难。驱动信号可能低于 0V——无论是无意还是瞬态情况。如果输入低于地电位几百毫伏以上,会出现两个不同的问题,这在之前的单电源设计(如 LM124、LM158、OP-20、OP-21、OP-220、OP-221、OP-420(a 和 b)、OP-90/290/490(仅 b))中曾发生:

a) 当输入低于地电位超过一个二极管压降时,无限电流会从衬底(V⁻ 端子)流入输入端(这会损坏器件)。对于 LT1077,与输入端串联的电阻可在输入低于地电位 5V 时保护器件。

b) 当输入低于地电位超过 400mV(在 25°C 时),输入级饱和,输出端发生相位反转(这可能导致伺服系统锁定)。由于独特的相位反转保护电路,LT1077 的输出不会反转,如下所示,即使输入在 -1.0V 时也是如此。


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