Los amplificadores operacionales de riel a riel de micropotencia SOT-23 funcionan con entradas por encima del suministro positivo

Los únicos amplificadores operacionales SOT-23 con Over-The-Top La capacidad de operar con una o ambas entradas por encima del riel positivo son el LT1782 de 55 µA y el LT1783 de 300 µA. La operación Over-The-Top es importante en muchas aplicaciones de detección de corriente, donde se requiere que las entradas operen en o por encima del suministro. Un amplio rango de tensión de alimentación, de 2,7 V a 18 V, proporciona al LT1782/LT1783 una amplia aplicabilidad. El voltaje de compensación garantizado de 950 µV sobre la temperatura es el más bajo de cualquier amplificador operacional SOT-23. Incluso hay una función de apagado para aplicaciones de corriente de suministro ultrabajo.

Los amplificadores operacionales LT1782/LT1783 SOT-23 son ideales para aplicaciones de uso general que exigen un alto rendimiento. Estos amplificadores operacionales SOT-23 manejan voltajes de entrada de hasta 18 V, tanto en modo diferencial como común, independientemente del voltaje de suministro, lo que los hace ideales para aplicaciones con requisitos de amplio rango de entrada y/o condiciones de entrada inusuales. (Para obtener una descripción de la etapa de entrada única que logra esto, consulte Tecnología lineal VIII:2, mayo de 1998, p.10.) En aplicaciones que requieren más ancho de banda que el LT1782 de 200 kHz, el aumento de seis veces en la corriente de suministro del LT1783 le brinda seis veces más ancho de banda y velocidad de respuesta. Los LT1782/LT1783 están disponibles en dos patillas: una versión de 6 conductores con una función de apagado que reduce la corriente de suministro a solo 5 µA y una versión estándar de patillas de 5 conductores. La Tabla 1 resume el rendimiento de estos nuevos amplificadores operacionales.

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Tabla 1. Rendimiento garantizado de LT1782/LT1783 SOT-23, VS = 3V/0V o 5V/0V, TA = 25°C
ParámetroLT1782LT1783
Rango de voltaje de suministro2.7V a 18V2.7V a 18V
Corriente de suministro55μA300μA
Voltaje de compensación de entrada800μV800μV
Corriente de polarización de entrada15nA80nA
Corriente de entrada, V+ = 0V (típico)0.1nA0.1nA
Corriente de compensación de entrada2nA8nA
Ganancia de lazo abierto, RL = 10kΩ200V/mV200V/mV
PSRR90dB90dB
CMRR90dB90dB
Rango de modo común0V a 18V0V a 18V
Oscilación de salida, baja, relativa a V8mV8mV
Oscilación de salida, alta, relativa a V+90mV90mV
Velocidad de giro (típico)0,07 V/μs0,42 V/μs
Producto de ganancia de ancho de banda (típico)200kHz1,25 MHz
CCARGA Estabilidad (típico)500pF500pF
Voltaje de ruido de entrada (típico)50nV/√Hz20nV/√Hz
Corriente de ruido de entrada (típico)0.06pA / √Hz0.14pA/√Hz

El atractivo de otros amplificadores operacionales SOT-23 comienza a disminuir cuando las especificaciones se revisan en detalle. Los factores comunes que evitan que la mayoría de las partes SOT-23 sean amplificadores de propósito general incluyen un rango de voltaje de suministro bajo, voltaje de compensación de entrada alto, ganancia de voltaje bajo y rendimiento deficiente de la etapa de salida.

Para abordar estos problemas, los LT1782/LT1783 se fabrican con el proceso bipolar de alta velocidad «caballo de batalla» de Linear Technology, que permite que los amplificadores funcionen con todos los suministros simples y divididos con un voltaje total de 2,7 V a 18 V. Para mejorar la precisión, las resistencias de película delgada se recortan firmemente en forma de oblea; esto garantiza que el voltaje de compensación de entrada será inferior a 950 µV en el rango de temperatura comercial. Esto da como resultado el voltaje de compensación más bajo de cualquier amplificador SOT-23. Además, a diferencia de los amplificadores de la competencia con escasas ganancias de voltaje de bucle abierto de 20 V/mV o menos, el LT1782/LT1783 tiene una ganancia de voltaje garantizada de 200 V/mV en una carga de 10k.

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Finalmente, para optimizar la etapa de salida, se agregaron capacitores de nitruro al proceso. Esto reduce a la mitad el área de los condensadores de compensación internos y permite un tamaño de troquel pequeño con una excelente estabilidad de frecuencia. De hecho, los LT1782/LT1783 son estables con cargas capacitivas de hasta 500 pF en todas las condiciones de carga. La corriente mínima de la etapa de salida es de ±18 mA y la oscilación de salida está garantizada dentro de los 8 mV de tierra y 90 mV del riel positivo sin carga. Un problema que se encuentra con otros amplificadores operacionales en algunas aplicaciones es que a medida que la salida se acerca al riel oa tierra, la ganancia se degrada. La hoja de datos generalmente afirma que la salida puede oscilar dentro de unos pocos milivoltios del riel, pero la sobremarcha de entrada requerida para lograr esto puede ser bastante alta. Este no es el caso con el LT1782/LT1783; unos pocos milivoltios de sobremarcha de entrada son suficientes para hacer oscilar las salidas a su valor garantizado. La Figura 1 muestra el voltaje de saturación de salida típico frente a la sobremarcha de entrada.

Figura 1. Voltaje de saturación de salida frente a sobremarcha de entrada.

La atención a los pequeños detalles es importante para la aceptación universal en aplicaciones de propósito general. Las partes están completamente especificadas en suministros de 3V, 5V y ±5V y los amplificadores operacionales funcionan correctamente si el pin de apagado se deja flotando. La protección de inversión de fase de la etapa de entrada evita que la salida invierta la fase cuando la entrada se fuerza hasta 9 V por debajo del suministro negativo. Las resistencias de protección de entrada limitan de forma segura la corriente a menos de 3 mA cuando las entradas se fuerzan a este extremo.

El circuito de la Figura 2 utiliza las capacidades Over-the-Top del LT1782. La resistencia de 0,2 Ω detecta la corriente de carga mientras que el amplificador operacional y el transistor NPN forman un circuito cerrado, lo que hace que la corriente del colector de Q1 sea proporcional a la corriente de carga. La resistencia de carga de 2k convierte la corriente en voltaje. El voltaje de entrada positivo, VBATERIA, no se limita al suministro de 5 V del amplificador operacional y puede llegar a 18 V. El LT1783 consume solo 0,1 nA de corriente a través de las entradas cuando se apaga, lo que prolonga la vida útil de la batería.

Figura 2. Aplicación de detección de corriente de riel de suministro positivo.

Los primeros amplificadores operacionales SOT-23 de Linear Technology no solo ahorran espacio, son pequeños, resistentes y cuentan con una variedad de características que se unen para hacer que los amplificadores LT1782/LT1783 sean verdaderamente de uso general. Estos nuevos productos mejorarán la línea superior de amplificadores operacionales de Linear Technology.

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