深入解析 RICHTEK RT9133A/B 軌到軌運(yùn)算放大器

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，運(yùn)算放大器是不可或缺的基礎(chǔ)元件。今天我們就來詳細(xì)探討一下 RICHTEK 公司的 RT9133A/B 軌到軌運(yùn)算放大器，看看它有哪些獨(dú)特的性能和應(yīng)用場(chǎng)景。

文件下載：DS9133AB-07.pdf

一、產(chǎn)品概述

RT9133A/B 是低成本、高轉(zhuǎn)換速率、單電源軌到軌輸入輸出的運(yùn)算放大器。其中，RT9133A 包含一個(gè)放大器，RT9133B 包含兩個(gè)放大器。它們具有高轉(zhuǎn)換速率（12V/μs）、35mA 連續(xù)輸出電流、120mA 峰值輸出電流，且失調(diào)電壓低于 10mV，非常適合用于薄膜晶體管液晶顯示器（TFT - LCD）。

封裝形式

• RT9133A 有 SOT - 23 - 5 和 WDFN - 6L 2x2 封裝。
• RT9133B 采用 MSOP - 8 封裝。

工作溫度范圍

該系列產(chǎn)品可在 - 40°C 至 + 85°C 的全溫度范圍內(nèi)正常工作。

二、訂購信息

訂購時(shí)，需要考慮封裝類型、引腳電鍍系統(tǒng)等信息。

封裝類型

• QW：WDFN - 6L 2x2（僅適用于單放大器）
• B：SOT - 23 - 5（僅適用于單放大器）
• F：MSOP - 8（僅適用于雙放大器）

引腳電鍍系統(tǒng)

• P：無鉛
• G：綠色（無鹵且無鉛）
• A：?jiǎn)畏糯笃?/li>
• B：雙放大器

值得注意的是，RICHTEK 產(chǎn)品符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，并且兼容 IPC/JEDEC J - STD - 020 的當(dāng)前要求，適用于 SnPb 或無鉛焊接工藝。

三、產(chǎn)品特性

軌到軌輸出擺幅

能夠提供接近電源軌的輸出信號(hào)，有效擴(kuò)大了輸出范圍。

電源電壓范圍

4.5V 至 15V，可適應(yīng)不同的電源環(huán)境。

輸出電流

連續(xù)輸出電流為 35mA，峰值輸出電流可達(dá) 120mA，能夠驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載。

高轉(zhuǎn)換速率

12V/μs 的轉(zhuǎn)換速率，使得放大器能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化。

失調(diào)電壓

失調(diào)電壓低于 10mV，保證了輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性。

環(huán)保特性

符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，100% 無鉛。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

TFT - LCD Gamma / VCOM 緩沖

利用其高轉(zhuǎn)換速率和軌到軌輸出能力，為 TFT - LCD 提供穩(wěn)定的信號(hào)緩沖。

便攜式電子產(chǎn)品

低功耗和小封裝的特點(diǎn)，使其適用于對(duì)空間和功耗要求較高的便攜式設(shè)備。

通信產(chǎn)品

能夠滿足通信產(chǎn)品對(duì)信號(hào)處理的要求，提供高質(zhì)量的信號(hào)放大。

五、引腳配置

單放大器（SOT - 23 - 5 和 WDFN - 6L 2x2）

雙放大器（MSOP - 8）

六、電氣特性

輸入特性

• 輸入失調(diào)電壓：典型值為 2mV，最大值為 15mV。
• 平均失調(diào)電壓漂移：典型值為 5μV/°C。
• 輸入偏置電流：典型值為 2nA，最大值為 50nA。
• 輸入阻抗：典型值為 1GΩ。
• 輸入電容：典型值為 1.35pF。
• 共模輸入范圍：在不同電源條件下有所不同，例如在 (V{S}+ = + 5V)，(V{S -} = - 5V) 時(shí)為 - 5.5V 至 + 5.5V。
• 共模抑制比（CMRR）：在不同輸入電壓范圍內(nèi)有所不同，例如在 (V_{IN}) 從 - 5.5V 至 + 5.5V 時(shí)，最小值為 50dB，典型值為 80dB。
• 開環(huán)增益：在 - 4.5V ≤ (V_{OUT}) ≤ + 4.5V 時(shí)，最小值為 75dB，典型值為 95dB。

輸出特性

• 輸出擺幅低：在 (I_{L} = - 5mA) 時(shí)，典型值為 - 4.92V，最小值為 - 4.85V。
• 輸出擺幅高：在 (I_{L} = + 5mA) 時(shí)，典型值為 4.92V，最小值為 4.85V。
• 連續(xù) VCOM 緩沖輸出電流：典型值為 ±35mA。
• 峰值 VCOM 緩沖輸出電流：典型值為 ±120mA。

電源特性

• 電源電壓：范圍為 4.5V 至 15V。
• 電源抑制比（PSRR）：在 (V_{S}) 從 ±2.25V 移動(dòng)到 ±7.75V 時(shí)，最小值為 60dB，典型值為 70dB。
• 每個(gè)放大器的電源電流：無負(fù)載時(shí)，典型值為 500μA，最大值為 750μA。

動(dòng)態(tài)性能

• 轉(zhuǎn)換速率：在 - 4.0V ≤ (V_{OUT}) ≤ + 4.0V，20% 至 80% 范圍內(nèi)，典型值為 12V/μs。
• 建立到 ±0.1%（(A_{V} = + 1)）：典型值為 500ns。
• • 3dB 帶寬：在 (R{L} = 10kΩ)，(C{L} = 10pF) 時(shí)，典型值為 12MHz。
• 增益 - 帶寬積：在 (R{L} = 10kΩ)，(C{L} = 10pF) 時(shí)，典型值為 5MHz。
• 相位裕度：在 (R{L} = 10kΩ)，(C{L} = 10pF) 時(shí)，典型值為 50°。
• 通道分離：在 (f = 5MHz) 時(shí)，典型值為 75dB。

七、典型工作特性

通過典型工作特性曲線，可以了解 RT9133A/B 在不同溫度和電源條件下的性能表現(xiàn)。例如，輸出擺幅通?？梢越咏?fù)電源軌 80mV 以內(nèi)，減小負(fù)載電流可以使輸出擺幅更接近電源軌。

八、應(yīng)用信息

工作電壓

RT9133A/B 規(guī)定的單電源電壓為 5V 至 15V，根據(jù)電氣特性，總電源電壓范圍保證在 4.5V 至 15V。通過參考典型工作曲線，可以在較寬的溫度和工作電壓范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的性能。

功率耗散

最大功率耗散取決于 IC 封裝的熱阻、PCB 布局、周圍氣流速率以及結(jié)溫與環(huán)境溫度的差值。可以使用公式 (P{D(MAX)} = (T{J(MAX)} - T{A}) / theta{JA}) 計(jì)算最大功率耗散，其中 (T{J(MAX)}) 為最大工作結(jié)溫（150°C），(T{A}) 為環(huán)境溫度，(theta_{JA}) 為結(jié)到環(huán)境的熱阻。不同封裝的熱阻不同，例如 SOT - 23 - 5 封裝為 250°C/W，WDFN - 6L 2x2 封裝為 165°C/W，MSOP - 8 封裝為 160°C/W。

短路保護(hù)

內(nèi)部短路保護(hù)電路可防止輸出短路對(duì)器件造成損壞。當(dāng)輸出直接短路到正負(fù)電源軌時(shí)，RT9133A/B 會(huì)將短路電流限制在 ±120mA。為了最大程度地保證可靠性，不建議連續(xù)輸出電流超過 ±35mA。

未使用的放大器

建議將未使用的放大器連接成單位增益電路，即將負(fù)輸入直接連接到輸出，正輸入連接到地。

LCD 面板應(yīng)用

RT9133A/B 主要用于 LCD 伽馬和 V - com 緩沖。其具有 120mA 的瞬時(shí)源/匯峰值電流。通過模擬 V - com 驅(qū)動(dòng)器的測(cè)試電路，可以驗(yàn)證其在 LCD 驅(qū)動(dòng)方面的性能。

九、外形尺寸

文檔中給出了 SOT - 23 - 5、W - Type 6L DFN 2x2 和 8 - Lead MSOP 塑料封裝的詳細(xì)外形尺寸，包括最小和最大尺寸，以及毫米和英寸兩種單位的表示。

綜上所述，RICHTEK RT9133A/B 軌到軌運(yùn)算放大器具有高性能、低成本、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的封裝和工作條件，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。你在使用這款運(yùn)算放大器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。