LT1630 / LT1632双管和LT1631 / LT1633四管是Linear Technology轨对轨运放系列的最新成员，可在最宽的电源电压范围内提供交流性能和直流精度的最佳组合。LT1630/LT1631提供30MHz增益带宽产品，10V/µs转换速率和6nV/√赫兹输入电压噪声。针对高速应用进行了优化，LT1632/LT1633具有45MHz增益带宽产品，45V/µs转换速率和12nV/√赫兹输入电压噪声。在低供电环境下，这些运放可以最大限度地提高系统动态范围和精度。这些器件非常大的开环增益(几百万)几乎消除了增益误差。由于输入偏置误差在低电源上是如此重要，所以它在整个轨对轨输入范围内是有保证的。为了实现这一点，这些放大器使用LTC专有的修剪算法来最小化两个共模电压下的输入偏置，一个在负电源，另一个在正电源。为了使这些放大器的设计更简单，它们的性能完全指定为3V, 5V和±15V电源。

设备特征

LT1630/LT1631的增益带宽积为30MHz，转换速率为10V/µs，输入噪声电压低至6nV/√赫兹。每个放大器的典型供电电流为4.1mA, LT1630/LT1631可以在±15V电源下吸收或输出超过50mA的电流，从而驱动低阻抗负载。5V电源的输入失调电压在整个输入范围内指定为525µV最大值;最小开环增益500,000，确保增益误差非常小。为了最大限度地抑制共模，LT1630/LT1631还采用了一项专利修剪技术，当输入共模电压从轨到轨变化时，该技术可使输入偏置移位小于525µV。输出可以在提供0.5mA输出电流的同时，在40mV范围内摆动到任何一个轨道。此外，在3V至±15V的供电范围内，器件的特性变化很小:最坏情况下的电源抑制为87dB，典型的增益带宽乘积在30MHz恒定。如图1所示，LT1630/LT1631在低电源电压下工作时，在100kHz信号下只有0.003%的THD。

LT1632/LT1633针对更高频率和转换速率应用进行了优化，增益带宽产品为45MHz，转换速率为45V/µs，输入电压噪声为12nV/√赫兹。这些器件每个放大器消耗4.6mA的电源电流，在±15V电源下工作时短路电流为70mA。输入偏置电压保证在整个输入范围内小于1350µV，并且在5V电源上指定的开环增益大于450,000。此外，采用专有的微调技术，当输入共模电压从轨到轨变化时，LT1632/LT1633保证具有小于1500µV的输入偏置移位。与LT1630/LT1631一样，LT1632/LT1633的特性在3V至±15V的指定电源范围内变化不大。图2显示了在5V电源下，LT1632在不同负载下的大信号响应。图3显示了LT1632在1.25MHz正弦信号下的谐波失真。表1总结了这些最新的轨对轨放大器的性能。

LT1630/LT1632双路放大器有8引脚SO和8引脚miniDIP两种封装。LT1631/LT1633四路放大器采用14引脚SO。

铁路到铁路架构

图4显示了这些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-Q2)和一个NPN级(Q3-Q4)，它们在输入共模范围的不同部分有效。每个输入级都经过最小失调电压和最大共模抑制的修整。中间级是由Q8-Q12形成的折叠级联结构，提供了大部分的电压增益。一对互补的共发射极器件Q14-Q15产生一个可以从轨道到轨道摆动的输出级。放大器采用Linear Technology专有的互补双极工艺制造，这确保了输出器件Q14和Q15具有非常相似的直流和交流特性。

让我们首先检查输入阶段。晶体管Q5在两个输入级之间切换尾电流I(1)。当输入共模电压V(CM)介于负电源和低于正电源1.5V之间时，Q5反向偏置，PNP差分对Q1-Q2处于活动状态。当V(CM)进一步向正电源移动时，Q5将向前偏置并引导尾电流I(1)通过电流镜Q6-Q7来激活NPN差分对。PNP对在输入共模范围的其余部分变为非活动，直到正电源。输入级由一对背靠背二极管D5-D6保护。当输入端施加大于0.7V的差分电压时，这些二极管将导通，防止输入晶体管的发射基极击穿。为了防止输入电压超过电源时输出极性反转，采用了两对交叉二极管D1-D4。当输入电压超过任何一个电源约700mV时，D1-D2或D3-D4将导通并强制输出到适当的极性。

输入对的集电极电流在中间阶段组合，由Q8-Q12组成。放大器的大部分电压增益是在这一级产生的。然后将其输出缓冲并应用于输出晶体管Q14和Q15。电容C1和C2在输出级形成本地反馈回路，以降低高频时的输出阻抗。

应用程序

适应任何输入和输出信号的能力落在设备的供应使这些放大器非常容易使用。它们表现出非常好的瞬态响应，可以驱动低阻抗负载，这使得它们适用于高性能应用。下面的应用演示了这些放大器的多功能性。

400kHz 4阶巴特沃斯滤波器用于3V操作

图5所示的电路利用LT1630的低电压工作和宽带宽来创建一个带有3V电源的400kHz 4阶低通滤波器。放大器配置为反相模式以实现最低失真，输出可以在最大动态范围内轨对轨摆动。图6显示了滤波器的频率响应。10MHz时阻带衰减大于85dB。当输入信号为2.25V(P-P)， 100kHz时，该滤波器的谐波失真积小于-87dBc。

40dB增益，550kHz仪表放大器

如图7所示，可以使用LT1632构建具有轨对轨输出摆幅的仪表放大器，由3V电源供电。放大器的标称增益为100，可通过电阻R5调节。直流输出电平等于两个输入之间的输入电压(V(IN))乘以增益100。共模范围可以通过图7所示的公式计算。例如，如果输出电压为3V电源的一半，则共模范围为0.15V至2.65V。当用电阻R1进行修整时，共模抑制在100Hz时大于110dB。图8显示了放大器的截止频率为550kHz。

结论

LT1630-LT1633系列轨对轨放大器通过提供高速特性和精度，扩展了轨对轨操作的性能。低失真、高摆率和宽带宽的组合使这些放大器可以用于信号幅度可能与电源一样大的应用中，并且需要交流和直流性能。这些放大器通过指定整个输入共模范围内的输入偏置和具有几百万的典型开环增益来保持其精度。这些特性，加上广泛的供电操作和大输出电流能力，使这些放大器真正通用，是要求苛刻的应用的理想选择。