特征

●卓越的音質

●超低失真：0.000022%

●低噪聲：1.3nV/√Hz

●高速：

−轉換速率：50V/μs

−增益帶寬：180MHz

●全差分體系結構：

−平衡輸入和輸出將單端輸入轉換為平衡差分輸出

●寬電源范圍：±2.5V至±16V

●關閉以節省電力

應用

●音頻ADC驅動程序

●平衡線路驅動器

●平衡接收機

●有源濾波器

●前置放大器

說明

OPA1632是一款全差分放大器，用于驅動高性能音頻模數轉換器（adc）。它提供最高的音頻質量，非常低的噪音和輸出驅動特性優化的應用。OPA1632卓越的180MHz增益帶寬和50V/μs的快速轉換率產生極低的失真。1.3nV/√Hz的極低輸入噪聲進一步確保了最大信噪比和動態范圍。

全差分體系結構的靈活性允許輕松實現單端到全差分輸出轉換。差分輸出可減少偶數次諧波，并將共模噪聲干擾降至最低。OPA1632在驅動高性能音頻ADC（如PCM1804）時具有出色的性能。關閉功能也增強了這個放大器的靈活性。

OPA1632有SO-8封裝和熱增強型MSOP-8 PowerPAD封裝。

相關設備

典型特征

TA=+25°C，VS=±15V，RL=2kΩ時，除非另有說明。

應用程序信息

圖1顯示了用作PCM1804高性能音頻ADC的差分輸出驅動器的OPA1632。

OPA1632通常使用±15V的電源電壓。如果需要，ADC所需的相對較低的輸入電壓擺幅允許使用較低的電源電壓。可使用低至±8V的電源，性能優良。這減少了功耗和熱升。電源應使用10μF鉭電容器和0.1μF陶瓷電容器并聯，以避免可能的振蕩和不穩定性。

PCM1804 ADC上的VCOM參考電壓輸出提供正確的輸入共模參考電壓（2.5V）。該VCOM電壓由運算放大器A2緩沖，并驅動OPA1632的輸出共模電壓引腳。這使得OPA1632的平均輸出電壓偏移到2.5V。

電路的信號增益通常設置為大約0.25，以與常用的音頻線路電平兼容。如有必要，可通過改變R1和R2的值來調整增益。如圖所示，反饋電阻值（R3和R4）應保持相對較低，以獲得最佳的噪聲性能。

R5、 R6和C3為ADC提供輸入濾波器和電荷故障存儲庫。所示數值一般令人滿意。對值進行一些調整可能有助于優化不同adc的性能。

在R1/R2和R3/R4上保持精確的電阻匹配對于實現良好的差分信號平衡非常重要。使用1%的電阻以獲得最高性能。當連接到單端輸入（反向輸入接地，如圖1所示）時，源阻抗必須很低。差分輸入源必須具有良好平衡或低源阻抗。

電容器C1、C2和C3應謹慎選擇，以獲得良好的失真性能。聚苯乙烯、聚丙烯、NPO陶瓷和云母類型通常都很好。聚酯和高K陶瓷類型，如Z5U可以造成變形。

注：（1）開放給啟用邏輯參考V−的信號供應。參見停機功能部分。

全差分放大器

差分信號處理在高速模擬信號處理系統中提供了許多性能優勢，包括抗外部共模噪聲、抑制偶數階非線性以及增加動態范圍。全差分放大器不僅作為向差分信號鏈提供增益的主要手段，而且還提供了將單端信號轉換為差分信號的單片解決方案，從而實現簡單、高性能的處理。

設備的標準配置如圖2所示。一個全差分放大器的功能可以想象為兩個共用一個不可逆終端的逆變放大器（盡管電壓不一定是固定的）。有關全差分放大器基本工作原理的更多信息，請參閱德州儀器應用說明SLOA054，全差分放大器。

關機功能

OPA1632的關閉（啟用）功能與運算放大器的負電源有關。一個有效的邏輯低（<0.8V以上的負電源）應用到啟用引腳（引腳7）禁用放大器輸出。施加在負電源上方大于2V的引腳7上的電壓使放大器輸出處于激活狀態，設備被啟用。如果引腳7保持斷開狀態，內部上拉電阻器將啟用設備。開啟和關閉時間約為2μs。

當放大器被禁用時，靜態電流減小到大約0.85mA。禁用時，輸出級不處于高阻抗狀態。因此，關斷功能不能用于創建與多個放大器串聯的多路復用開關功能。

輸出共模電壓

輸出共模電壓引腳設置OPA1632的直流輸出電壓。從低阻抗源施加到VOCM管腳的電壓可用于直接設置輸出共模電壓。對于中間電源處的VOCM電壓，不要連接到VOCM引腳。

根據預期應用，建議在VOCM節點上安裝去耦電容器，以過濾可能耦合到通過VOCM電路的信號路徑中的任何高頻噪聲。0.1μF或1μF電容器通常足夠。

輸出共模電壓使附加電流在反饋電阻網絡中流動。由于該電流由放大器的輸出級提供，因此會產生額外的功耗。對于常用的反饋電阻值，該電流很容易由放大器提供。這種電流產生的額外內部功耗在某些應用中可能非常重要，并且可能要求使用MSOP PowerPAD包來有效地控制自加熱。

PowerPAD設計注意事項

OPA1632是一種熱增強型PowerPAD封裝系列。這些包裝是用一個下裝引線框架構造的，在這個框架上安裝了模具（見圖3[a]和圖3[b]）。這種布置導致引線框架暴露在封裝底部的熱墊上（見圖3[c]）。由于該熱墊與模具有直接的熱接觸，通過提供遠離熱墊的良好熱路徑，可以獲得優異的熱性能。

PowerPAD包允許在一個制造操作中同時進行裝配和熱管理。在表面貼裝焊料操作過程中（引線焊接時），必須將熱焊盤焊接到封裝下方的銅區域。通過在這個銅區域內使用熱路徑，熱量可以從封裝件傳導到接地層或其他散熱裝置中。始終需要將PowerPAD焊接到印刷電路板（PCB），即使在低功耗的應用中也是如此。它在引線框架模架墊和PCB之間提供必要的熱連接和機械連接。

PowerPAD PCB布局注意事項

1.熱墊必須連接到設備上最負的電源電壓V−。

2.準備帶有頂部蝕刻圖案的PCB，如圖4所示。導線和熱墊都應進行蝕刻。

3.在隔熱墊區域放置五個孔。這些孔的直徑應為13密耳。保持它們很小，這樣在回流焊過程中，通過孔的焊料芯吸不會成為問題。

4.可在熱墊區域外沿熱平面的任何位置放置額外的通孔。

這些通孔有助于消散OPA1632集成電路產生的熱量，可能比熱墊正下方直徑為13密耳的通孔大。它們可以更大，因為它們不在要焊接的熱焊盤區域，所以芯吸不是問題。

5.將所有孔連接到與V負極電壓相同的內部電源板。

6.將這些孔連接到平面時，不要使用典型的腹板或輪輻連接方法。網絡連接有一個高熱阻連接，有助于減緩焊接過程中的熱傳遞。這使得具有平面連接的通孔的焊接更加容易。然而，在這種應用中，為了實現最有效的熱傳遞，需要低熱阻。因此，OPA1632 PowerPAD封裝下的孔應與內部平面連接，并圍繞電鍍通孔的整個圓周進行完整連接。

7.頂部焊錫面罩應使封裝端子和熱墊區域露出五個孔。底部的焊接面罩應覆蓋熱焊盤區域的五個孔。這可以防止焊料在回流焊過程中從熱焊盤區域拉走。

8.將錫膏涂在外露的熱墊區域和所有IC端子上。

9.有了這些準備步驟，集成電路被簡單地放在適當的位置上，并作為任何標準的表面貼裝元件通過焊接回流焊操作。這將導致零件正確安裝。

功耗和散熱考慮

OPA1632沒有熱關機保護。注意不要超過最高結溫。過高的結溫會降低性能或造成永久性損壞。為獲得最佳性能和可靠性，請確保結溫不超過+125°C。

器件的熱特性由封裝和電路板決定。給定封裝的最大功耗可使用以下公式計算：

其中：

PDmax是放大器的最大功耗（W）。

Tmax是絕對最高結溫（℃ ）。

TA是環境溫度（℃ ）。

θJA=θJC+θ CA。

θJC是從硅結到外殼的熱系數（℃ /W）。

θCA是從外殼到環境空氣的熱系數（℃ /W）。

對于散熱更為關鍵的系統，OPA1632采用帶有PowerPAD的MSOP-8。與傳統的SO封裝相比，MSOP PowerPAD（DGN）封裝的熱系數顯著提高。圖5描述了這兩個包的最大功耗水平。DGN軟件包的數據假定電路板布局遵循PowerPAD布局準則。

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