Texas Instruments OPAx328運算放大器是針對極低噪聲和寬帶寬進行了優化的單通道和雙通道精密低壓CMOS運算放大器。OPAx328具有零交叉失真的線性輸入級，能夠在整個輸入范圍內提供 120dB（典型值）的出色共模抑制比 (CMRR)。該器件的輸入共模電壓范圍在正負電源軌基礎上向外擴展了100mV。

數據手冊：*附件：Texas Instruments OPAx328運算放大器數據手冊.pdf

TI OPAx328運算放大器采用TI專有的e?trim?運算放大器技術，實現了超低失調電壓和低輸入失調電壓漂移的獨特組合，無需任何輸入切換或自動歸零技術。低噪聲 (6.1nV/√Hz) 和高速運行特性（40MHz，30V/μs）使OPAx328非常適合驅動采樣模數轉換器 (ADC)。此外，OPAx328也是高阻抗輸入單電源應用的理想選擇。

特性

• 精確，零交叉失真：
  • 低失調電壓：50μV（最大值）
  • 高CMRR：120dB
  • 軌到軌I/O
• 寬帶寬：40MHz
• 低輸入偏置電流：1pA（最大值）
• 低噪聲：6.1nV/√Hz（10kHz時）
• 壓擺率：30V/μs
• 0.01%快速穩定時間：180ns
• 單電源電壓范圍：2.2V至5.5V
• 單位增益穩定

框圖

OPAx328精密運算放大器技術解析與應用指南

一、產品概述

德州儀器(TI)的OPAx328系列是新一代精密、低電壓CMOS運算放大器，包含單通道OPA328和雙通道OPA2328兩個型號。該系列器件采用創新的e-trim?技術，在2.2V至5.5V(±1.1V至±2.75V)電源范圍內提供卓越的直流精度和40MHz帶寬性能，特別適合驅動高分辨率ADC和光電檢測應用。

二、核心特性

1. 超精密性能

• ?超低失調電壓?：典型值僅±3μV(最大±50μV)
• ?零交越失真?：線性輸入級實現120dB典型CMRR
• ?低溫漂?：±0.15μV/°C(最大±1μV/°C)

2. 高速響應能力

• ?增益帶寬積?：40MHz(G=100時)
• ?壓擺率?：30V/μs
• ?建立時間?：0.18μs(0.01%精度)

3. 低噪聲設計

• ?電壓噪聲?：6.1nV/√Hz @10kHz
• ?電流噪聲?：0.125pA/√Hz @10kHz
• ?0.1-10Hz噪聲?：僅3μVpp

4. 靈活電源配置

• 單電源工作：2.2V至5.5V
• 雙電源工作：±1.1V至±2.75V
• 靜態電流：3.8mA/放大器(典型值)

三、關鍵技術創新

1. 真軌到軌輸入架構

OPAx328采用獨特的電荷泵技術生成比正電源高1.6V的內部供電軌，使單個PMOS輸入對管能在(V-)-0.1V至(V+)+0.1V范圍內保持線性，徹底消除了傳統互補輸入級的交越失真問題。

2. e-trim?校準技術

通過晶圓級修調實現超低失調電壓，無需自動歸零或斬波技術，避免了這些技術帶來的噪聲和瞬態響應問題。

3. 增強型保護設計

• 輸入過壓保護(達電源軌±0.3V)
• 無相位反轉特性
• 輸出短路保護(持續耐受)

四、典型應用電路

1. 雙向電流檢測電路

?設計要點?：

• 采用差分放大結構，利用一個放大器作為檢測，另一個提供基準電壓
• 公式：VOUT = (ILOAD×RSHUNT)×(R4/R3) + VCC×(R6/(R5+R6))
• 推薦使用0.5%精度的分流電阻
• 在1A滿量程時，RSHUNT應≤100mΩ

?性能指標?：

• 檢測范圍：-1A至+1A
• 輸出范圍：110mV至3.19V(3.3V供電時)
• 線性誤差：<0.1%(使用0.1%匹配電阻)

2. 光電二極管跨阻放大器

?設計公式?：

1. 反饋極點設置：1/(2πRFCF) = GBW/(4πRFCD)
2. 帶寬計算：f-3dB = GBW/(2πRFCD)

?布局建議?：

• RF應采用低寄生電容的SMD電阻
• CF包含RF的0.2pF寄生電容
• 單電源應用時可通過+IN引腳施加偏置

3. ADC驅動電路

?優勢體現?：

• 10mV輸出擺幅余量確保滿量程輸出
• 低噪聲特性提升SNR
• 快速建立時間匹配高吞吐率ADC

五、PCB設計指南

1. ?電源去耦?：
   • 每個電源引腳放置0.1μF陶瓷電容
   • 電容距離器件<3mm
   • 采用X7R/X5R介質材料
2. ?熱管理?：
   • WSON封裝熱阻θJA=50.3°C/W
   • 需通過散熱過孔連接至地平面
   • 功耗計算：PD=(VIN-VOUT)×IOUT
3. ?信號布線?：
   • 輸入走線遠離電源線
   • 反饋電阻靠近放大器放置
   • 敏感節點采用保護環設計

六、選型對比

七、行業應用方案

1. ?醫療設備?：
   • 患者監護儀ECG前端
   • CT/PET掃描儀信號調理
   • 血氧傳感器TIA電路
2. ?工業系統?：
   • PLC模擬輸入模塊
   • 位置傳感器接口
   • 氣體分析儀信號鏈
3. ?通信設備?：
   • 光模塊接收端
   • 基站功率檢測
   • 微波信號調理

八、設計注意事項

1. ?容性負載驅動?：
   • 單位增益下穩定驅動100pF
   • 需串聯10-50Ω電阻改善較大容性負載響應
2. ?噪聲優化?：
   • 反饋電阻值≤10MΩ
   • 采用T型網絡替代超大反饋電阻
   • 保持光電二極管反向偏置
3. ?熱考慮?：
   • 高溫環境下需降額使用
   • 多通道應用注意功耗累積
   • 避免結溫超過125°C