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THS309x高压低失真电流反馈运算放大器技术解析

科技观察员 ? 2025-08-25 10:49 ? 次阅读
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Texas Instruments THS3091和THS3095 (THS309x) 是高电压、低失真、电流反馈、高速放大器,可在 ±5V至 ±16V的宽电源电压范围内运行。这些器件非常适合用于需要较大线性输出信号的应用,例如引脚驱动器、功率FET驱动器和任意波形发生器。THS3095具有掉电引脚 (PD),可将放大器置于低功耗待机模式,并将静态电流从9.5mA降至500?A。

数据手册:*附件:Texas Instruments THS309x电流反馈运算放大器数据手册.pdf

THS309x具有32V宽电源范围、6000V/?s转换率和310mA输出电流驱动,因此非常适合用于高压任意波形驱动器应用。此外,这些器件能够处理大电压摆幅驱动至低电阻和高电容负载,同时保持良好的稳定时间性能,因此非常适合用于引脚驱动器和功率FET驱动器应用。Texas Instruments THS309x采用8引脚SOIC (DDA) PowerPAD?集成电路封装。THS3091还采用8引脚HVSSOP (DGN) 封装。

特性

  • 低失真
    • 在10MHz、RL = 1k?下为84dBc HD2
    • 在10MHz、RL = 1k?下为99dBc HD3
  • 低噪声
    • 15pA/√Hz同相电流噪声
    • 14pA/√Hz反相电流噪声
    • 电压噪声:1.1nV/√Hz
  • 高压摆率:6000V/μs(G = 5,VO = 20VPP)
  • 宽带宽:305MHz(G = 2,RL = 100?)
  • 高输出电流驱动:±310mA
  • 宽电源电压范围:±5V至±16V
  • 断电特性:仅THS3095

功能框图

1.png

THS309x高压低失真电流反馈运算放大器技术解析

一、产品概述

THS3091和THS3095(THS309x)是德州仪器(TI)推出的高压、低失真、高速电流反馈运算放大器系列,具有以下核心特性:

  • ?超低失真性能?:在10MHz频率下,RL=1kΩ时HD2为-84dBc,HD3为-99dBc
  • ?超高转换速率?:6000V/μs (G=5, VO=20VPP)
  • ?宽带宽?:305MHz (G=2, RL=100Ω)
  • ?强大输出驱动?:±310mA输出电流
  • ?宽电源范围?:±5V至±16V
  • ?节能特性?:THS3095特有低功耗待机模式(500μA)

该系列器件采用创新的电流反馈架构,特别适合需要大线性输出摆幅的应用场景,如任意波形发生器、功率FET驱动器和源测量单元(SMU)等。

二、关键电气参数

参数条件最小值典型值最大值单位
小信号带宽G=2, RF=1.21kΩ-305-MHz
0.1dB平坦带宽VO=200mVPP-95-MHz
转换速率G=5, 20V阶跃-6000-V/μs
建立时间(0.1%)G=-2, 2V阶跃-12.5-ns
输入电压噪声f>10kHz-1.1-nV/√Hz
静态电流VS=±15V-9.510.5mA
输出电流RL=40Ω±225±310-mA

三、PCB布局指南

  1. ?电源去耦?:
  2. ?热设计?:
    • PowerPAD焊接至地平面
    • 使用多个散热过孔(推荐直径0.25mm)
  3. ?信号完整性?:
    • 敏感信号远离高频走线
    • 输入走线长度最小化
  4. ?功率层设计?:
    • 采用完整地平面
    • 电源层分割减少串扰

四、选型比较

型号最大电源带宽(AV=5)转换速率线性输出电流封装选项
THS3091±16V205MHz6000V/μs±310mADDA/DGN
THS3095±16V205MHz6000V/μs±310mADDA
OPA695±6V700MHz4300V/μs±90mA-
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