低電壓軌-軌運算放大器AD8517/AD8517

摘要：AD8517/AD8527是美國AD公司出品的軌-軌運算放大器。它體積小，功耗低，并具有寬帶軌-軌輸出，故可廣泛應用于便攜通訊、有源濾波器及ASIC輸入驅(qū)動等領域。文中介紹了AD8517/AD8527的引腳功能、工作原理和幾種實際應用電路。

關鍵詞：軌-軌輸出 寬帶 低功耗 AD8517 AD8527

1 概述

AD8517/AD8527是美國AD公司的出口的軌-軌運算放大器。AD8517采用單通道SOT-23-5封裝；而AD8527則為雙通道8腳MSOP封裝。由于AD8517/AD8527體積小巧，因此可以應用在傳感器附近，以減少外部干擾的引入。

AD8517/AD8527是軌-軌輸入輸出的雙極性放大器。它具有增益帶寬（7MHz），失調(diào)電壓低（3.5mVMax）的優(yōu)點。其優(yōu)越的低功耗特性使其成為電池供電裝置的理想元件。AD8517/AD8527的壓擺率高達8V/μs，因而比較適合于驅(qū)動特定用途的集成電路（ASIC，Application Specitic Integrated Circuit）。

圖1所示是AD8517和AD8527運算放大器的引腳排列結(jié)構(gòu)圖。表1給出了AD8517和AD8527的引腳功能說明。

表1 AD8517和AD8527的引腳功能

2 工作原理

AD8517的顯著特點是在電源電壓低達1.8V時仍具有軌-軌輸入和軌-軌輸出特性，而且它即使在電源將耗盡的低電壓情況下仍可正常工作。AD8517/AD8527均采用AD公司的高速互補雙極性工藝，從而有效地降低了三極管的寄生電容，提高了它們的高速性能。圖2是AD8517/AD8527的內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)框圖。

由圖2可見，AD8517輸入級由兩對聯(lián)的互補差動對管組成，其中一對是NPN對管（Q1和Q2），另一對為PNP對管（Q3和Q4）。它的放大級由Q5、Q6、Q7、Q8和Q9組成。輸出級由Q14來驅(qū)動，Q13和Q14同時為電平轉(zhuǎn)換部分，其作用是為了使放大器的輸出范圍更大。由于輸出三極管采用的是共射級結(jié)構(gòu)，因此，其輸出級增益將受到負載的影響。當電流為250μA時，AD8517的輸出只和電源電壓相差35mV。在輸入電壓上升到比Vcc低1V時，PNP對管將截止。

輸入電阻（R1和R2的阻值為1kΩ）和二極管（D7、D8）可用于保護輸入對管不發(fā)生雪崩擊穿。當輸入信號超過電源0.6V或更多時，其過剩的電流會被ESD分流，因而不會發(fā)生輸入反轉(zhuǎn)。

3 應用

3.1 擴音前置放大器

AD8517是應用于擴音前置放大器的理想元件。圖3是AD8517應用于擴音前置放大的應用電路。該放大器的增益可用R3和R2的比值來調(diào)整。R1用來提供偏置。C1用于隔直。

圖4是一個采用1.8V電源供電的、與特性阻抗為600Ω的電話線連接的傳輸系統(tǒng)電路。利用該系統(tǒng)電路可實現(xiàn)差模方式的全雙工傳輸。通過調(diào)整放大器A1的增益可以使其與輸出驅(qū)動匹配。放大器A3是一個差動放大器，它可以用來將發(fā)送和接收的信號進行分離，并將傳輸線上提取的信號送給A4。而對放大器A4的增益可以像A1那樣調(diào)整，以使其與輸入信號相匹配。

3.2 低功率參考電壓發(fā)生器

在許多采用單電源供電結(jié)構(gòu)的電路中，其電路的偏置電壓一般等于電源電壓的一半，同時由放大器緩沖的電壓分配器來產(chǎn)生所需的參考電壓。圖5所示是一個比較實用的低功率參考電壓發(fā)生器的實際電路。

當采用1.8V電源供電時，通過兩個1MΩ的電阻分壓器可產(chǎn)生參考電壓。在運算放大器輸出端和反向端連接一個電容可以補償在參考輸出端連接的旁路電容。這個旁路電容可用來建立參考輸出的交流地。

4 結(jié)論

AD8517/AD8527是一種體積小，功耗低，工作電壓低的軌-軌運算放大器。它使用簡單、方便，其構(gòu)成電路結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲小、性能高，因而是應用于便攜式通訊設備和有源濾波器等電池供電裝置的理想元件。