Texas Instruments OPAx186精密运算放大器（运放）是一款低功耗、24V、轨到轨输入和输出零漂移运算放大器。该放大器只有10?V的失调电压（最大值）和0.04?V/°C的失调电压随温度漂移（最大值）。该设备非常适合精密仪器、信号测量和有源滤波应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPAx186精密运算放大器数据手册.pdf

Texas Instruments OPAx186具有低静态电流消耗 (90?A)，非常适合功率敏感型应用，如电池供电仪器和便携式系统。此外，高共模架构和低失调电压支持在正电源轨上进行高侧电流分流监测。该器件在运输、处理和组装过程中提供强大的ESD保护。

特性

• 高精度
  • 失调漂移：0.01?V/°C
  • 低失调电压：1?V
• 低静态电流：90?A
• 出色的动态性能
  • 增益带宽：750kHz
  • 转换率：0.35V/?s
• 设计坚固耐用
  • 已过滤RFI/EMI的输入
• 轨到轨输入/输出
• 电源电压范围：4.5V至24V
• 温度范围：-40°C至+125°C

功能框图

OPAx186精密运算放大器技术解析：零漂移架构与高精度信号调理方案

产品概述

OPAx186系列（包含OPA186/OPA2186/OPA4186）是德州仪器(TI)推出的低功耗24V轨到轨输入/输出零漂移运算放大器。该系列器件凭借?1μV超低偏移电压?和?0.01μV/°C的温度漂移特性?，成为精密仪器仪表、信号测量和有源滤波应用的理想选择。

?核心优势?：

• ?零漂移架构?：消除1/f噪声，提供长期稳定性
• ?超低功耗?：每通道静态电流仅90μA（典型值）
• ?宽电源范围?：4.5V至24V（±2.25V至±12V）
• ?全输入/输出摆幅?：支持轨到轨操作
• ?增强型EMI抑制?：集成RFI/EMI输入滤波

关键性能参数

直流特性（VS=±12V）

交流特性（VS=±12V）

• ?增益带宽积?：750kHz
• ?压摆率?：0.35V/μs
• ?0.1Hz-10Hz噪声?：125nVpp
• ?建立时间?（0.1%，1V阶跃）：7.5μs

架构设计解析

零漂移工作原理

OPAx186采用创新的?斩波稳定架构?，通过周期性校正输入偏移误差实现超低漂移：

1. ?输入调制?：CHOP1模块将输入信号调至高频
2. ?误差校正?：GM1增益级后进行误差检测与存储
3. ?解调输出?：CHOP2模块恢复基带信号
4. ?纹波抑制?：专用陷波滤波器消除调制残余

增强型输入保护

• ?200mV超电源摆幅?：支持(V-)-0.2V至(V+)+0.2V共模范围
• ?无相位反转?：过驱时输出箝位而非信号反相
• ?多路复用友好?：可承受±250mV差分输入而不锁存

典型应用电路

高边电流检测方案

?设计要点?：

1. ?检测电阻选择?：10mΩ/1W（10A满量程）
2. ?差分放大配置?：
   • R1=R3=1kΩ（0.1%匹配）
   • R2=R4=30kΩ（增益30V/V）
3. ?输出范围?：300mV-3.3V对应1A-11A检测

?性能验证?：

• ?带宽?：24.2kHz（噪声增益31V/V）
• ?线性度?：±0.005% @10A（实测）
• ?温度稳定性?：±0.1%全温区误差

电桥信号调理

?优化设计?：

• ?激励电压?：5V基准（REF5025）
• ?仪表放大器配置?：
  • 第一级增益100V/V（OPA2186）
  • 二阶Butterworth滤波（fc=100Hz）
• ?共模抑制?：＞120dB（1kHz）

布局与热管理

PCB设计规范

1. ?电源处理?：
   • 每电源引脚配置0.1μF陶瓷电容（距离＜5mm）
   • 多层板采用完整地平面
2. ?信号路径?：
   • 对称差分走线（长度匹配±50μm）
   • 敏感节点添加保护环
3. ?热梯度控制?：
   • 避免功率器件邻近放置
   • 采用热对称布局（SOIC封装θJA=135.3°C/W）

热设计参数

选型指南

器件版本对比

工业应用推荐

1. ?过程控制?：
   • 压力/流量变送器（0.05%FS精度）
   • RTD温度测量（±0.1°C稳定性）
2. ?能源管理?：
   • 电能计量前端（6000:1动态范围）
   • 直流电源监测（±18V共模耐受）