LT1815是一款低功耗、低失真单运放，增益带宽产品为220MHz，转换速率为1500V/µs。该设备在±2V至±6V的电源范围内工作，典型的电源电流仅为6.5mA。LT1815能以低失真驱动100欧姆负载;通常，相对于5MHz, 2V(P-P)载波，失真产物为-67dBc。LT1815可用于节省空间的SOT-23-5和SOT-23-6封装以及SO-8封装。6引脚SOT-23封装具有电流编程引脚，允许用户降低电源电流以进一步节省功耗，同时设备在降低频率性能的情况下保持活动状态。这种高速度和低功耗的结合，以及在“动态”中选择其一的灵活性，使LT1815成为许多高速通信系统中有用的组件，这些系统必须将功耗降至最低。

表演

表1总结了LT1815的性能。请注意，电压反馈放大器LT1815以1500V/µs或670ps /伏的速率旋转。高摆压率不仅缩短了稳定时间(5V阶跃在±50mV范围内稳定为15ns)，还扩展了放大器的有效频率范围。全功率带宽可由摆率计算，公式为:

当摆压速率为1500V/µs，输出幅度为±3V (V(P) = 3V)时，这相当于80MHz的全功率带宽。虽然这仍然是220MHz小信号增益带宽产品的不足，但它可以很好地扩展到许多宽带通信和数字视频系统的范围。

高转换率也确保了转换率限制不会导致宽频率范围内的失真。220MHz增益带宽乘积，反过来，确保在感兴趣的频率高环路增益。载波频率为5MHz时，开环增益为44，进一步减小了失真。图1(底部两条曲线)显示了LT1815放大器在2增益配置下的失真与频率的关系。

可编程电流选项

到目前为止的讨论都集中在全速模式下的LT1815规范上。在SO-8和5引脚SOT-23封装中，这是唯一提供的模式。然而，6引脚SOT-23封装具有标记的当前编程引脚在，参考负供电轨，具有有效的低极性。

为了使放大器以全速(和全电源电流)运行，拉动在通过75欧姆或更小的电阻引脚到负电源。这是启用模式，因此引脚的名称。当在引脚未连接或被迫高于负电源电压至少2V，放大器处于关机模式，仅吸取150µA的待机电流。

为了调整或编程LT1815的供电电流和速度，连接一个外部电阻(R(EN))之间在引脚和负电源如图2所示。编程电阻的值越高，电源电流越低。增益带宽乘积也会减少，尽管速度比电源电流慢。因此，增益带宽乘积与供电电流的比率(运算放大器的一个关键指标)实际上从33MHz/mA增加到40k编程电阻的大约50MHz/mA。图3和图4显示了电源电流和增益带宽乘积与编程电阻值，允许用户为应用选择最佳权衡。图1中最上面的两条曲线显示了在40k编程电阻(1.2mA供电电流)下失真与频率的关系。

从某种意义上说，可编程电流选项将LT1815放大器转换为一系列放大器，每个放大器都处于性能与电源电流权衡的不同点。图5显示了失真与电源电流的关系，这是这些权衡曲线之一。点表示一些其他线性技术放大器的数据点，而曲线表示LT1815和精心选择的编程电阻可以提供的连续数据点集。虽然要记住每个运放都是不同的，提供了自己独特的优势，但LT1815实际上比许多其他运放在给定的电源电流下提供了更低的失真。

当需要时，用户可以使用各种开漏逻辑组合在全速、关闭和一个或多个低功耗模式之间动态切换，如图6所示。例如，采用LT1815的通信系统可以根据接收或发射信道中的噪声和失真调整其动态范围，并且在此过程中不会消耗超过必要的电流。

电路设计

LT1815的简化原理图如图7所示。两个输入都是高阻抗，将放大器分类为电压反馈拓扑。互补的NPN和PNP发射器跟随器Q1-Q8缓冲每个输入，并在内部电阻R1上呈现差分输入信号。输入共模范围通常从任意一个电源扩展到0.8V，并受到Q10/Q14的V(BE)加上Q5/Q6的V(SAT)的限制。NPN和PNP电流镜像Q10-Q11和Q14-Q15将R1产生的电流镜像到高阻抗节点。级联器件Q9和Q13改善了反射镜的输出阻抗。

电阻器R1、Q5-Q8的跨导和补偿电容C1设定放大器的220MHz增益带宽积。当输出驱动容性负载时，高阻抗节点和输出之间的R(C)， C(C)网络提供额外的补偿。通过R1产生的电流，除以电容器C1，决定了压摆率。请注意，这个电流，也就是摆压率，与输入阶跃的幅度成正比。输入阶跃等于输出阶跃除以闭环增益。因此，在最低增益配置中获得最高的转换速率。LT1815数据表规定了在反相增益为-1时的1500V/µs压转率，相当于非反相增益为2。在非反相的单位增益配置中，转换率甚至更高。

通过输入电阻产生的内部电流可以远远高于静态电源电流(高达80mA)。在正常的瞬态闭环操作中，这不会出现问题，因为几纳秒后反馈将差分输入信号恢复为零。然而，持续的(即开环)差分输入电压可能会导致过大的功耗;因此，这个放大器不应该用作比较器。

输出级通过提供电流增益来缓冲负载的高阻抗节点。发射极跟随器Q17-Q20提供的电流增益等于Beta(NPN) × Beta(PNP)，但通过Q24-Q26和Q21-Q23提供的动态基极电流补偿，有效电流增益大大增强。Q24测量流经Q19的输出电流的一小部分;镜面Q25-Q26将适当的电流注入Q19的底座。这种依赖于信号的升压通过减少给定输出电流所需的差分输入信号量来提高放大器的线性度。另一个优点是输出器件可以更小，对于给定的放大器速度，这需要更少的静态电流。

内部参考电流I(REF)流入由Q29、Q30、肖特基二极管D1和D2以及电阻R2和R3组成的电流镜。当在短路至V(-)，反射比为1，放大器中的所有偏置电流均为标称电流。任何外部电阻之间连接在负电源降低了反射比，从而降低了放大器的总供电电流。当在未连接或拉高，则放大器的偏置关闭，只保留150µA的备用电流。

结论

LT1815放大器为小信号和大信号提供了低电源电流和高带宽的绝佳组合。放大器在高频时的低失真是信号调理应用的一大优势。可编程电流选项为动态优化低功耗系统的性能提供了进一步的灵活性。