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AD841是宽带，单位增益稳定，快速稳定运算放大器

2023-06-08 01:15:00

特征

交流性能；单位增益带宽：40MHz；快速沉降：110 ns至0.01%；回转率：300 V/s米；全功率带宽：4.7兆赫，20伏p-p转换成a；500负荷五；直流性能；输入偏移电压：最大1 mV；输入电压噪声：13 nV/Hz√典型；开环增益：45 V/mV输入1K负载五；输出电流：50毫安分；供电电流：最大12毫安。

应用

高速信号调节；视频和脉冲放大器；数据采集系统；线路驱动器；有源滤波器；提供14针塑料浸渍密封Cerdip、12针至8针金属罐和20针LCC封装；提供芯片和MIL-STD-883B零件。

产品描述

AD841是宽带运算放大器模拟器件系列的一个成员。该高速/高精度系列包括在增益为10或更大时稳定的AD840和在增益为2或更大时稳定且具有100毫安最小输出电流驱动的AD842。这些器件采用模拟器件的结隔离互补双极（CB）工艺制造。这个过程允许直流精度和宽带交流性能的结合，以前在单片运放中是无法实现的。除了40mhz单位增益带宽产品外，AD841还具有非常快的稳定特性，通常在110ns内稳定到最终值的0.01%以内（10v步进）。

与许多高频放大器不同，AD841不需要外部补偿。它在整个工作温度范围内保持稳定。它还提供了一个低静态电流为12毫安最大，最小输出电流驱动能力为50毫安，低输入电压噪声为13 nV/y赫兹和低输入失调电压为1毫伏最大。

AD841的300伏/微秒转换速率及其40兆赫增益带宽确保了在视频和脉冲放大器应用中的优异性能。这种放大器非常适合用于高频信号调理电路和宽带有源滤波器。极快的沉降时间AD841使其成为需要12位精度的数据采集应用的首选。AD841也适用于其他应用，例如高速DAC和ADC缓冲放大器以及其他宽带电路。

应用程序亮点

1、AD841的高转换速率和快速的稳定时间使其成为DAC和ADC缓冲器以及所有类型的视频仪表电路的理想选择。

2、AD841是一个精密放大器。它提供了0.01%或更好的精度和宽带性能以前只有在混合。

3、AD841的热平衡布局和CB工艺的速度允许AD841在110 ns内沉降到0.01%，而不会出现与其他快速运算放大器一起出现的长“尾巴”。

4、激光晶片微调将输入偏置电压降低到K级上的最大值1毫伏，因此在许多应用中无需外部偏置调零。为了增加通用性，提供了偏移零针。

5、AD841是HA2541的增强型替代品。

AD841–典型特性（在+258C和VS=615V时，除非另有说明）

偏移零位

对于高速运算放大器，AD841的输入偏置电压非常低，但是如果需要额外的零位，可以使用图21所示的电路。

输入注意事项

一个输入电阻（图20中的RIN）被推荐在电路中，AD841的输入将受到超过±6 V最大差动极限的瞬态或连续过载电压。该电阻器通过限制可以被强制输入的最大电流来提供对输入晶体管的保护。

对于高性能电路，建议使用电阻器（图19和图20中的RB）通过匹配每个输入端的阻抗来减少偏置电流误差。如果不消除偏置电流误差，则由偏置电流引起的输出电压误差比存在的误差小一个数量级以上。

AD841沉降时间

图22和24显示了AD841在图23所示测试电路中的稳定性能。

沉降时间定义为：从应用理想阶跃函数输入到闭环放大器输出已输入并保持在指定误差带内的时间间隔。

这一定义包含了构成沉降时间的主要成分。它们包括：（1）、通过放大器的传播延迟；（2）、接近最终输出值的回转时间；（3）、从与回转相关的过载恢复的时间；（4）、在指定误差带内的线性沉降。

用这些术语来表示，确定时间的测量显然是一个挑战，需要准确地进行，以确保用户认为放大器的应用值得考虑。

AD841在110 ns内0.01%沉降的测量是通过使用专门设计用于测试小沉降误差的高速专用混合误差放大器放大来自假求和结的误差信号来完成的。被测设备正在驱动500Ω负载。误差放大器的输入被钳制，以避免与示波器输入放大器的过驱动恢复相关的可能问题。误差放大器从假求和结获得10的误差，它包含一个增益游标来微调增益。

图24显示了AD841输出在10V步进后的沉降特性的“长期”稳定性。初始瞬态恢复时间后没有沉降尾的迹象。使用结隔离工艺，加上精心的布局，通过最小化晶体管隔离电容放电和电路工作点热感应位移的影响，避免了这些问题。即使在高输出电流条件下也不会出现这些问题。

接地和旁路

在用AD841设计实际电路时，用户必须记住，只要涉及到高频，就必须采取一些特殊的预防措施。电路必须采用短互连导线。应尽可能使用大的接地平面，以提供低电阻、低电感的电路路径，并尽量减少高频耦合的影响。应避免使用插座，因为增加的行间电容会降低带宽。

反馈电阻的值应足够低，以确保电路电容形成的时间常数不会限制放大器的性能。建议电阻值小于5 kΩ。如果必须使用较大的电阻，则可以使用与反馈电阻RF并联的小（<10pf）反馈电容来补偿这些杂散电容，并在特定应用中优化放大器的动态性能。

电源线应绕过接地，尽可能靠近放大器引脚。建议使用2.2μF电容器与0.1μF陶瓷圆盘电容器并联。

电容负载驱动能力

像所有宽带放大器一样，AD841对电容负载敏感。AD841设计用于驱动高达20pF的电容性负载，而不会降低其额定性能。大于20pf的电容性负载将降低部件的动态性能，但不应出现不稳定性，除非负载超过100pf（对于单位增益跟随器）。与输出串联的电阻器可用于解耦较大的电容性负载。

图25显示了驱动大电容负载的典型配置。51Ω输出电阻有效地将高频反馈与负载隔离，并使电路稳定。低频反馈通过由51Ω电阻和负载电容CL形成的低通滤波器返回到放大器求和结。

使用散热器

AD841比大多数精密高速放大器吸收更少的静态功率，并指定在没有散热器的情况下运行。然而，当驱动低阻抗负载时，负载电流可以是静态电流的4到5倍。这将造成明显的温度上升。通过使用小型散热器（如Aavid Engineering#602B）可以提高性能。

终端线路驱动器

AD841作为端接或未端接电缆的高速线路驱动器，功能非常好。图26显示了AD841以跟随器配置驱动双端接电缆。AD841保持典型的300伏/微秒转换速率，这意味着它可以驱动±10伏、4.7兆赫信号或±3伏、15.9兆赫信号。

终端电阻RT（当等于电缆的特性阻抗时）使电缆远端的反射最小化。可以在AD841输出和电缆之间放置一个后端电阻器（RBT，也等于电缆的特性阻抗），以抑制由RT和电缆特性阻抗之间的不匹配引起的任何杂散信号。这将导致一个“清洁”的信号，但由于1/2的输出电压将下降通过彩铃，运算放大器必须提供双倍的输出信号，如果没有后端。因此，全功率带宽被切成两半。

如果不使用终端，电缆将显示为电容性负载。如果该电容负载较大，则应通过与输出串联的电阻器将其与AD841分离（见上文：驱动电容负载）。