两个新的单，双和四放大器系列，1mA LT6220 /1/2和3mA LT1803 /4/5，在低至2.5V的电源上提供高速放大。85MHz LT1803系列针对大信号进行了优化，转换速率为100V/μs，而60MHz LT6220系列则专注于低电流下的出色直流性能，最大输入偏置规格仅为350μV。这两个系列都有轨对轨输出级，可以在轨道的20mV范围内摆动，轨对轨输入可以在电源的任何地方使用。供电范围为2.5至12V。通过修整输入偏置电压和消除输入偏置电流来保证直流精度。图1和图2显示了专有偏置电流消除电路的结果。

这些设备的包装很小;SOT-23中的单管，DFN中的双管以及更大的SO封装。

表演

表1总结了各设备的性能。请注意，输入偏置电压和输入偏置电流是指定的，并保证与每轨附近的共模电压。输入偏置电压直方图如图3和图4所示。大信号瞬态响应如图5和图6所示。反应是干净的，没有任何偏差。

电路描述

图7显示了放大器的简化原理图。电路由三个不同的级组成:输入级、中间级和输出级。输入级由两个差分放大器组成，一个PNP级(Q1和Q2)和一个NPN级(Q3和Q4)，它们在输入共模范围的不同部分有效。中间级是由Q8、Q9、Q11和Q12组成的折叠级联结构，提供了大部分的电压增益。一对互补的共发射极器件Q14和Q15创建了一个可以从轨道到轨道摆动的输出级。

在输入级，器件Q18和Q19抵消PNP输入对的偏置电流。当Q1和Q2活动时，Q16的电流与Q1和Q2的电流相匹配，因此Q16的基极电流名义上等于Q1/Q2的基极电流。Q16的基极电流由器件Q17、Q18和Q19镜像到每个输入端。当共模电压大于Q18和Q19的饱和电压约V(-) + 0.2V，直至PNP器件关断电压约V(+) - 1.3V时，对消有效。

带直流恢复的逆变放大器

图8的电路显示了LT1804的一半用作增益-10的放大器，另一半用作直流恢复。这种类型的电路通常与光电倍增管和光电二极管相关联(见图10)，它们本质上是单极的，但可能受到放大器偏置、暗电流和残余光的存在引起的令人讨厌的直流元件的影响。图9中的示波器显示了电路如何有效地抑制输入负向脉冲所处的变化的直流电平(上走线)。脉冲被反转并恢复到0V地基准(底部走线)(1)。请注意，这与交流耦合不同，交流耦合只是将平均输出波形集中在地周围。直流恢复功能有三个工作区域:输出高或“忽略”，输出低或“恢复”，输出零或“锁定”。

当输出高时，运放B的输出低，D1导通，D2关断。这使得下拉R6到位，所以C1上的电压缓慢下降。因此，正输出电压也开始通过运放a向地回落。R6·C1的长时间常数使其成为“忽略”功能。当然，它不会完全忽略正输出，因为这会使电路无用。但关键是，正信号表明有信号存在，因此恢复电路几乎不会将输出归零。

然而，当输出较低时，就会出现负光。由于这种情况在学术界之外不太可能存在，我们可以假设我们有零光，或者至少在光信号层，并将其设置为直流参考电平。为此，运放B的输出高电平，D1关断，D2导通。这使得R5在C1上向上拉的难度是R6向下拉的500倍。同样，通过运算放大器A，这个正向电压使输出迅速上升。当输出达到0V时，运放B检测到这一点并拉下D1，停止恢复功能并进入“锁定”模式。

在锁定模式下，大概没有光，输出保持在接近0V。D1和D2都打开，尽管它们运行不同的电流，由于运算放大器b周围的高增益，所产生的失配电压相对较小的输出参考。如果在V(IN)处出现负的“光存在”脉冲，电路再次进入忽略模式。

光电二极管放大器

图10中的电路是一个阶跃增益跨阻光电二极管放大器。在低信号电平时，电路具有高100k欧姆跨阻增益，但在高信号电平时，电路自动平滑地变为低3.1k欧姆增益。阶梯式增益方法的好处是它使动态范围最大化，这在有限的电源上非常有用。换句话说，为了获得100k欧姆灵敏度并且仍然处理1mA信号电平而不诉诸于增益降低，电路将需要100V负电压电源。

电路的操作很简单。在光电二极管电流较低时(低于10μA)，运放的输出和反相输入在地下不大于1V。与R3和Q2并联的LT1634在Q2约为20μA时保持恒定电流。R4通过LT1634保持静止电流，并将Q2的发射极拉到地面上，因此Q1是反向偏置的，没有电流流过R2。因此，对于小信号，唯一的反馈路径是R1(和C1)，电路是一个具有100k欧姆增益的简单跨阻放大器。

随着信号电平的增加，运算放大器的输出变得更加负。在光电二极管电流为12.5μA时，100k欧姆增益表明LT6220输出在地下约1.25V。然而，此时Q2的发射极在地面，Q1的基极在地下1v (be)。因此，Q1导通，光电二极管电流开始流过R2。因此，跨阻增益现在降低到R1||R2，或大约3.1k欧姆。电路响应如图11所示。注意两个操作增益之间的平滑过渡，以及两个区域的线性。

结论

LT1803系列和LT6220系列提供卓越的性能，这些器件的轨对轨输入和输出最大限度地提高了信号动态范围，同时简化了单电源系统的设计。LT1803系列和LT6220系列的特点是电源电流更小，输入偏置电压更低，输入偏置电流更低，直流增益更高，这对于具有高输入阻抗的电路(如有源滤波器)或具有精度要求的电路(如电流传感放大器)至关重要。LT1803和LT6220系列提供各种小型封装，包括带有标准双运放引脚的3mm × 3mm双细间距无引线封装，以及用于单个放大器的SOT-23封装。速度，直流精度和低功耗的结合使LT1803系列和LT6220系列成为电池供电，低压信号调理的首选。

笔记

(1)在运放B的+输入上加一个直流偏置可以使输出恢复到其他参考电压。