OPA188 高精度、低噪声、轨至轨输出、36V、零漂移运算放大器
- ZHCSB21B March 2013 – September 2016 OPA188
  
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DATA SHEET

OPA188 高精度、低噪声、轨至轨输出、36V、零漂移运算放大器

本资源的原文使用英文撰写。为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

1 特性

低失调电压：25μV（最大值）
零漂移：0.03μV/°C
低噪声：8.8 nV/√Hz
- 0.1Hz 至 10Hz 噪声：0.25μV_PP
出色的 DC 精度：
- 电源抑制比 (PSRR)；142dB
- 共模抑制比 (CMRR)：146dB
- 开环路增益：136dB
增益带宽：2MHz
静态电流：510μA（最大值）
宽电源电压：±2V 至 ±18V
轨至轨输出
输入包括负电源轨
已过滤射频干扰 (RFI) 的输入
微型尺寸封装

2 应用

桥式放大器
应力计
传感器应用
温度测量
电子称
医疗仪表
电阻温度检测器

3 说明

OPA188 运算放大器采用 TI 的专有自动归零技术，以提供低失调电压（最大为 25μV）并随时间推移和温度变化而实现接近零漂移的性能。此高精度低静态电流微型放大器提供高输入阻抗和摆幅为电源轨 15mV 之内的轨到轨输出。输入共模范围包括负电源轨。单电源或双电源可在 4V 至 36V（±2V 至 ±18V）范围内使用。

单通道版本采用微型 SOT-23-5、MSOP-8 和 SO-8 封装。所有版本的额定工作温度范围均为 -40°C 至 +125°C。

器件信息⁽¹⁾

器件型号	封装	封装尺寸（标称值）
OPA188	SOIC (8)	4.90mm x 3.91mm
	SOT-23 (5)	2.90mm × 1.60mm
	VSSOP (8)	3.00mm × 3.00mm

要了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的封装选项附录。

采用自动归零技术实现超低温度漂移

4 修订历史记录

Changes from A Revision (March 2013) to B Revision

添加了器件信息，器件比较，ESD 额定值和建议运行条件表，详细说明, 应用和实施，电源相关建议，布局，器件和文档支持以及机械、封装和可订购信息部分Go
删除了“封装信息”表；所有信息现已可从数据手册末尾的封装选项附录中获得 Go
更改了“电气特性”中过热测试条件的输入偏置电流 最大值Go
更改了“电气特性”中过热测试条件的输入失调电流 最大值Go
更改了“电气特性”中的静态电流 值Go
更改了“电气特性”中过热测试条件的输入偏置电流 最大值Go
更改了“电气特性”中过热测试条件的输入失调电流 最大值Go
更改了“电气特性”中的静态电流 最大值Go

Changes from * Revision (March 2013) to A Revision

已将文档状态更改为量产数据Go

5 器件比较表

5.1 米6体育平台手机版_好二三四系列比较

Table 1. 零漂移放大器米6体育平台手机版_好二三四系列

版本	米6体育平台手机版_好二三四	失调电压（µV，最大值）	失调电压漂移（µV/°C，最大值）	带宽 (MHz)	输入电压噪声（µV_PP，f = 0.1Hz 至 10Hz）
单通道	OPA188（4V 至 36V）	±25	±0.085	2	0.25
	OPA333 (5V)	±10	±0.05	0.35	1.1
	OPA378 (5V)	±50	±0.25	0.9	0.4
	OPA735 (12V)	±5	±0.05	1.6	2.5
双通道	OPA2188（4V 至 36V）	±25	±0.085	2	0.25
	OPA2333 (5V)	±10	±0.05	0.35	1.1
	OPA2378 (5V)	±50	±0.25	0.9	0.4
	OPA2735 (12V)	±5	±0.05	1.6	2.5
四通道	OPA4330 (5V)	±50	±0.25	0.35	1.1

6 引脚配置和功能

OPA188 D 和 DGK 封装

8 引脚 SOIC 和 8 引脚 VSSOP

俯视图

OPA188 DBV 封装

5 引脚 SOT-23

俯视图

1. NC = 无连接。

引脚功能

引脚			I/O	说明
名称	D、DGK	DBV	I/O	说明
+IN	3	3	I	同相输入
–IN	2	4	I	反相输入
NC	1、5、8	—	—	没有与内部电路连接（可以悬空）
OUT	6	1	O	输出
V+	7	5	—	正电源（最高）
V–	4	2	—	负电源（最低）

7 规格

7.1 绝对最大额定值

在自然通风温度范围内测得（除非另有说明）⁽¹⁾

			最小值	最大值	单位
电压	电源	双电源		±20	V
	电源	单电源		40
	信号输入引脚⁽²⁾		(V–) – 0.5	(V+) + 0.5
	信号输入引脚⁽²⁾	差分		±0.7
电流	信号输入引脚⁽²⁾			±10	mA
电流	输出短路⁽³⁾		连续		mA
温度	工作温度⁽⁴⁾，T_A		-55	150	°C
	结温，T_J			150
	存储温度，T_stg		-65	150

(1) 超出绝对最大额定值下所列值的应力可能会对器件造成永久损坏。这些仅为在应力额定值下的工作情况，对于额定值下器件的功能性操作以及在超出建议的工作条件下的任何其它操作，在此并未说明。长时间运行在最大绝对额定条件下会影响器件可靠性。

(2) 输入端子被二极管钳制至电源轨。对于摆幅可能超过电源轨 0.5V 的输入信号，应将其电流限制为 10mA 或者更低。

(3) 接地短路、对 V- 短路或对 V+ 短路。

(4) 提供的器件任何时候都不超过最大结温 (T_J)。

7.2 ESD 额定值

			值	单位
V_(ESD)	静电放电	人体放电模式 (HBM)，符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001⁽¹⁾	±1500	V
V_(ESD)	静电放电	充电器件模式 (CDM)，符合 JEDEC 规范 JESD22-C101⁽²⁾	±1000	V

(1) JEDEC 文档 JEP155 规定：500V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

(2) JEDEC 文档 JEP157 规定：250V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

7.3 建议的工作条件

在自然通风温度范围内测得（除非另有说明）

			最小值	最大值	单位
V_S	工作电压范围	双电源	±2	±18	V
V_S	工作电压范围	单电源	4	36	V
T_A	额定温度范围		-40	125	°C

7.4 热性能信息

热指标⁽¹⁾		OPA188			单位
		D (SO)	DBV (SOT23)	DGK (MSOP)
		8 引脚	5 引脚	8 引脚
R_θJA	结至环境热阻	122.0	158.8	180.4	°C/W
R_θJC(top)	结至外壳（顶部）热阻	68.5	60.7	67.9	°C/W
R_θJB	结至电路板热阻	63.5	44.8	102.1	°C/W
ψ_JT	结至顶部的特征参数	13.7	1.6	10.4	°C/W
ψ_JB	结至电路板的特征参数	62.8	44.2	100.3	°C/W
R_θJC(bot)	结至外壳（底部）热阻	不适用	不适用	不适用	°C/W

(1) 有关传统和新热指标的更多信息，请参阅《半导体和 IC 封装热指标》应用报告，SPRA953。

7.5 电气特性：高电压运行

T_A = +25°C，V_S = ±4V 至 ±18V（V_S = 8V 至 36V），R_L = 10kΩ（连接至 V_S/2⁽²⁾），V_CM = V_OUT = V_S/2⁽²⁾（除非另有说明）

参数			条件	最小值	典型值	最大值	单位
失调电压
V_OS	输入失调电压				±6	±25	μV
V_OS	输入失调电压		T_A=-40°C 至 +125°C		±0.03	±0.085	μV/°C
PSRR	电源抑制比		V_S = 4V 至 36V，T_A = –40°C 至 +125°C		±0.075	±0.3	μV/V
	长期稳定性⁽¹⁾				4		μV
输入偏置电流
I_B	输入偏置电流		V_CM = V_S/2		±160	±1400	pA
I_B	输入偏置电流		T_A=-40°C 至 +125°C			±18	nA
I_OS	输入失调电流				±320	±2800	pA
I_OS	输入失调电流		T_A=-40°C 至 +125°C			±6	nA
噪声
e_n	输入电压噪声		f = 0.1Hz 至 10Hz		250		nV_PP
e_n	输入电压噪声		f = 0.1Hz 至 10Hz		40		nVrms
	输入电压噪声密度		f = 1kHz		8.8		nV/√Hz
i_n	输入电流噪声密度		f=1kHz		7		fA/√Hz
输入电压范围
V_CM	共模电压范围		T_A = -40°C 至 +125°C	V–		(V+) – 1.5	V
CMRR	共模抑制比		(V–) < V_CM < (V+) – 1.5V	120	134		dB
			(V–) + 0.5V < V_CM < (V+) – 1.5V， V_S = ±18V	130	146		dB
			(V–) + 0.5V < V_CM < (V+) – 1.5V， V_S = ±18V，T_A = –40°C 至 +125°C	120	126		dB
输入阻抗
Z_ID	差分				100 \|\| 6		MΩ \|\| pF
Z_IC	共模				6 \|\| 9.5		10¹²Ω \|\| pF
开环增益
A_OL	开环电压增益		(V–) + 0.5V < V_O < (V+) – 0.5V	130	136		dB
A_OL	开环电压增益		(V–) + 0.5V < V_O < (V+) – 0.5V， T_A = –40°C 至 +125°C	120	126		dB
频率响应
GBW	增益带宽积				2		MHz
SR	压摆率		G = +1		0.8		V/μs
t_S	建立时间	0.1%	V_S = ±18V，G = 1，10V 阶跃		20		μs
t_S	建立时间	0.01%	V_S = ±18V，G = 1，10V 阶跃		27		μs
t_OR	过载恢复时间		V_IN × G = V_S		1		μs
THD+N	总谐波失真 + 噪声		1kHz，G = 1，V_OUT = 1Vrms		0.0001%
输出
	相对于电源轨的电压输出摆幅		空载		6	15	mV
			R_L = 10kΩ		220	250	mV
			T_A=-40°C 至 +125°C		310	350	mV
I_SC	短路电流		灌电流		–18		mA
I_SC	短路电流		源电流		16		mA
R_O	开环输出电阻		f = 1MHz，I_O = 0		120		Ω
C_LOAD	容性负载驱动				1		nF
电源
I_Q	静态电流（每个放大器）		V_S = ±4V 至 V_S = ±18V		450	510	μA
I_Q	静态电流（每个放大器）		I_O = 0mA，T_A = –40°C 至 +125°C			600	μA

(1) 在 125°C 下 1000 小时的寿命试验表明，测量范围内的随机分布变化值限制在约 4μV。

(2) V_S/2 = 中位电压。

7.6 电气特性：低电压运行

T_A = 25°C，V_S = ±2V 至 < ±4V（V_S = 4V 至 < 8V），R_L = 10kΩ（连接至 V_S/2⁽²⁾，V_CM = V_OUT = V_S/2⁽²⁾（除非另有说明）

参数		条件	最小值	典型值	最大值	单位
失调电压
V_OS	输入失调电压			±6	±25	μV
V_OS	输入失调电压	T_A=-40°C 至 +125°C		±0.03	±0.085	μV/°C
PSRR	电源抑制比	V_S = 4V 至 36V， T_A = –40°C 至 +125°C		0.075	0.3	μV/V
	长期稳定性⁽¹⁾			4		μV
输入偏置电流
I_B	输入偏置电流			±160	±1400	pA
I_B	输入偏置电流	T_A=-40°C 至 +125°C			±18	nA
I_OS	输入失调电流			±320	±2800	pA
I_OS	输入失调电流	T_A=-40°C 至 +125°C			±6	nA
噪声
e_n	输入电压噪声	f = 0.1Hz 至 10Hz		250		nV_PP
e_n	输入电压噪声	f = 0.1Hz 至 10Hz		40		nVrms
	输入电压噪声密度	f = 1kHz		8.8		nV/√Hz
i_n	输入电流噪声密度	f=1kHz		7		fA/√Hz
输入电压范围
V_CM	共模电压范围	T_A = -40°C 至 +125°C	V–		(V+) – 1.5	V
CMRR	共模抑制比	(V–) < V_CM < (V+) – 1.5V	106	114		dB
		(V–) + 0.5V < V_CM < (V+) – 1.5V， V_S = ±2V	114	120		dB
		(V–) + 0.5V < V_CM < (V+) – 1.5V， V_S = ±2V，T_A = –40°C 至 +125°C	110	120		dB
输入阻抗
Z_ID	差分			100 \|\| 6		MΩ \|\| pF
Z_IC	共模			6 \|\| 9.5		10¹²Ω \|\| pF
开环增益
A_OL	开环电压增益	(V–) + 0.5V < V_O < (V+) – 0.5V， R_L = 5kΩ	110	120		dB
		(V–) + 0.5V < V_O < (V+) – 0.5V	120	130		dB
		(V–) + 0.5V < V_O < (V+) – 0.5V， T_A = –40°C 至 +125°C	110	120		dB
频率响应
GBW	增益带宽积			2		MHz
SR	压摆率	G = +1		0.8		V/μs
t_OR	过载恢复时间	V_IN × G = V_S		1		μs
THD+N	总谐波失真 + 噪声	1kHz，G = 1，V_OUT = 1Vrms		0.0001%
输出
	相对于电源轨的电压输出摆幅	空载		6	15	mV
		R_L = 10kΩ		220	250	mV
		T_A=-40°C 至 +125°C		310	350	mV
I_SC	短路电流	灌电流		–18		mA
I_SC	短路电流	源电流		16		mA
R_O	开环输出电阻	f = 1MHz，I_O = 0		120		Ω
C_LOAD	容性负载驱动			1		nF
电源
I_Q	静态电流（每个放大器）	V_S = ±2V 至 V_S = ±4V		425	485	μA
I_Q	静态电流（每个放大器）	I_O = 0mA，T_A = –40°C 至 +125°C			575	μA

(1) 在 125°C 下 1000 小时的寿命试验表明，测量范围内的随机分布变化值限制在约 4μV。

(2) V_S/2 = 中位电压。

7.7 典型特性：图形列表

7.7.1 图形列表

Table 2. 典型特性图

说明	图表
失调电压分布	Figure 1
失调电压漂移分布	Figure 2
失调电压与温度间的关系	Figure 3
失调电压与共模电压间的关系	Figure 4、 Figure 5
失调电压与电源间的关系	Figure 6
开环增益和相位与频率间的关系	Figure 7
闭环增益与频率间的关系	Figure 8
I_B和 I_OS与共模电压间的关系	Figure 9
输入偏置电流与温度间的关系	Figure 10
输出电压摆幅与输出电流间的关系（最大电源电压）	Figure 11
CMRR 和 PSRR 与频率间的关系（以输入为基准）	Figure 12
CMRR 与温度间的关系	Figure 13、 Figure 14
PSRR 与温度间的关系	Figure 15
0.1Hz 至 10Hz 噪声	Figure 16
输入电压噪声频谱密度与频率间的关系	Figure 17
THD+N 比与频率间的关系	Figure 18
THD+N 与输出摆幅间的关系	Figure 19
静态电流与电源电压间的关系	Figure 20
静态电流与温度间的关系	Figure 21
开环增益与温度间的关系	Figure 22
开环输出阻抗与频率间的关系	Figure 23
小信号过冲与容性负载间的关系（100mV 输出阶跃）	Figure 24， Figure 25
无相位反转	Figure 26
正过载恢复	Figure 27
负过载恢复	Figure 28
小信号阶跃响应 (100mV)	Figure 29, Figure 30
大信号阶跃响应	Figure 31， Figure 32
大信号建立时间（10V 正阶跃）	Figure 33
大信号建立时间（10V 负阶跃）	Figure 34
短路电流与温度间的关系	Figure 35
最大输出电压与频率间的关系	Figure 36
EMIRR IN+ 与频率间的关系	Figure 37