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ZHCSG98 April 2017 OPA188-Q1 , OPA2188-Q1

PRODUCTION DATA.

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

DGK|8
- MPDS028E

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

zhcsg98_oa

9 应用和实现

NOTE

以下应用部分的信息不属于 TI 组件规范，TI 不担保其准确性和完整性。客户应负责确定 TI 组件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计是否能够实现，以确保系统功能。

9.1 应用信息

OPAx188-Q1 运算放大器兼具精密的失调电压温漂与出色的总体性能，使得该系列成为许多精密应用的理想之选。仅 0.085µV/°C 的高精度温漂可在整个温度范围内提供稳定性。此外，该器件还集出色的 CMRR、PSRR 和 A_OL 直流性能与出色的低噪声运行于一体。与所有放大器一样，在采用噪声较大的电源或高阻抗电源的应用中，去耦电容器需靠近器件引脚。在大多数情况下，0.1µF 电容器已足够满足需求。

以下应用示例仅突出少数几个可以使用 OPAx188-Q1 系列的电路。

9.2 典型应用

9.2.1 高侧电压至电流 (V-I) 转换器

Figure 43 中显示的电路是高侧电压至电流 (V-I) 转换器。该转换器将 0V 至 2V 的输入电压转换为 0mA 至 100mA 的输出电流。Figure 44 显示了该电路的测量传递函数。OPA2188-Q1 的低失调电压和温漂有助于该电路实现出色的直流精度。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 High-Side-Voltage-to-Current-Converter_SBOS860.gif

Figure 43. 高侧电压至电流 (V-I) 转换器

9.2.1.1 设计要求

设计要求包括：

电源电压：5V 直流
输入：0V 至 2V 直流
输出：0mA 至 100mA 直流

9.2.1.2 详细设计流程

电路的 V-I 传递函数基于输入电压 V_IN 与三个电流感应电阻器（R_S1、R_S2 和 R_S3）之间的关系。V_IN 与 R_S1 之间的关系决定流经设计的第一级的电流。从第一级到第二级的电流增益基于 R_S2 与 R_S3 之间的关系。

要实现成功的设计，我们必须要高度重视应用所选用运算放大器的直流特性。借助运算放大器的低失调电压、低温漂和轨至轨特性，该应用才可满足这些性能目标。 OPAx188-Q1 CMOS 运算放大器是一款具有高精度、超低失调和超低漂移的放大器，针对低电压、单电源运行进行了优化，其输出摆幅可保持在 15mV 的正电源轨范围内。OPAx188-Q1 系列中的器件使用斩波技术提供低初始失调电压，并且随时间推移和温度变化实现接近于零的漂移。低失调电压和低漂移可减少系统中的失调误差，这使得该器件适用于精密直流控制。OPAx188-Q1 的轨至轨输出级可确保运算放大器的输出摆幅能够将 MOSFET 器件的栅极完全控制在电源轨内。

参考设计 TIPD102 中提供了详细的误差分析、设计流程和附加的测量结果，该参考设计介绍了设计高侧电压至电流 (V-I) 转换器的分步式程序。

	有关分步式设计程序、电路原理图、物料清单、PCB 文件、仿真结果和测试结果，请参阅《TI 精密设计 TIPD102，高侧电压至电流 (V-I) 转换器》(SLAU502)。

9.2.1.3 应用曲线

Figure 44 显示了 Figure 43 中所示的高侧电压至电流转换器的测量传递函数。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 Measured-transfer-function-for-High-Side.gif

Figure 44. 高侧 V-I 转换器的测量传递函数

9.2.2 采用 3.3V 电源且适用于 ADC 的分立式 INA + 衰减

NOTE

以下各节中显示的 TINA-TI 文件要求安装 TINA 软件（由 DesignSoft™提供）或者 TINA-TI 软件。请从 TINA-TI 文件夹中下载免费的 TINA-TI 软件。

Figure 45 显示了 OPA188-Q1 系列如何用作精密、分立式仪表放大器（具有衰减功能）的高电压、高阻抗前端的示例。INA159 具有衰减功能，借助该功能，可将电路轻松连接至 3.3V 或 5V 模数转换器 (ADC)。请单击如下链接下载 TINA-TI 文件：分立式 INA。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 ai_ina_attn_33v_sbos860.gif

1. V_OUT = V_DIFF × (41/5) + (Ref 1)/2。

Figure 45. 采用 3.3V 电源且适用于 ADC 的分立式 INA + 衰减

9.2.3 桥式放大器

Figure 46 显示了桥式放大器的基本配置。单击如下链接下载 TINA-TI 文件：桥式放大器电路。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 ai_bridge_amp_sbos860.gif

Figure 46. 桥式放大器

9.2.4 低侧电流监控器

Figure 47 显示了 OPAx188-Q1 在低侧电流感应应用中的配置。负载电流 (I_LOAD) 在分流电阻器 (R_SHUNT) 上产生压降。此电压由 OPAx188-Q1 以 201 倍的增益放大。负载电流的设置范围为 0A 至 500mA，对应于 0V 至 10V 的输出电压。该输出范围可通过更改分流电阻或配置的增益进行调节。单击如下链接下载 TINA-TI 文件：电流感测电路。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 ai_low-side_curr_mon_sbos860.gif

Figure 47. 低侧电流监控器

9.2.5 可编程电源

Figure 48 显示了配置为精密可编程电源的 OPA188-Q1（使用 16 位、电压输出 DAC8581 和 OPA548 高电流放大器）。该应用将数模转换器 (DAC) 电压放大五倍，并处理多种容性负载和电流负载。前端中的 OPA188-Q1 在各种输入和条件下提供高精度并实现低漂移。请单击如下链接下载 TINA-TI 文件：可编程电源电路。

Figure 48. 可编程电源

9.2.6 具有线性化功能的 RTD 放大器

有关 Figure 49 的深入分析，请参阅《电阻式温度检测器的模拟线性化》。请单击如下链接下载 TINA-TI 文件：具有线性化功能的 RTD 放大器。

OPA188-Q1 OPA2188-Q1 ai_rtd_amp_bos860.gif

1. R₅ 提供正变化激励以使输出线性化。

Figure 49. 具有线性化功能的 RTD 放大器