特征

低噪聲，80 nV p-p（0.1 Hz至10 Hz）

3 nV/√Hz@1 kHz

低漂移，0.2伏/攝氏度

高速，17伏/秒轉(zhuǎn)換率63 MHz增益帶寬

低輸入偏移電壓，10V

出色的共模抑制比，126分貝（11伏時的共同電壓）

開環(huán)增益高，180萬

在增益>5時取代725、OP-07、SE5534

以模具形式提供

一般說明

OP37提供了與OP27相同的高性能，但其設(shè)計針對增益大于5的電路進(jìn)行了優(yōu)化。這種設(shè)計變化將轉(zhuǎn)換速率提高到17V/μs，增益帶寬積提高到63MHz。

OP37提供OP07的低偏移和漂移，以及更高的速度和更低的噪音。偏移量降至25μV，最大漂移為0.6μV/°C，使OP37成為精密儀器應(yīng)用的理想選擇。極低的噪聲（en=3.5nv/@10hz），2.7hz的低1/f噪聲角頻率，180萬的高增益，允許低電平信號的高增益放大。

采用偏置電流抵消電路，實(shí)現(xiàn)了10na的低輸入偏置電流和7na的偏置電流。在軍用溫度范圍內(nèi)，這通常將IB和IOS分別保持在20毫安和15毫安。

輸出級具有良好的負(fù)載驅(qū)動能力。保證10伏到600Ω的擺幅和低輸出失真使OP37成為專業(yè)音頻應(yīng)用的絕佳選擇。

電源抑制比和共模抑制比超過120分貝。這些特性，再加上0.2μV/月的長期漂移，使電路設(shè)計者能夠達(dá)到以前僅通過離散設(shè)計達(dá)到的性能水平。

采用片內(nèi)齊納-扎普微調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了OP37的低成本、大批量生產(chǎn)。經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，這種可靠、穩(wěn)定的偏置修邊方案是有效的。

OP37將低噪聲儀器類型的性能應(yīng)用于麥克風(fēng)、帶頭和RIAA語音前置放大器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的高速信號調(diào)節(jié)和寬帶儀器。

引腳連接

簡化示意圖

典型性能特征–OP37

應(yīng)用程序信息

OP37系列裝置可直接插入725和OP07插座，無論是否移除外部補(bǔ)償或調(diào)零組件。此外，OP37可安裝在無槽741型插座上；但是，如果使用傳統(tǒng)的741調(diào)零電路，則應(yīng)修改或拆除，以確保OP37正確工作。OP37偏移電壓可使用電位計歸零（或其他所需設(shè)置）（見偏移調(diào)零電路）。

OP37在負(fù)載電容高達(dá)1000 pF和±10 V擺動的情況下提供穩(wěn)定的運(yùn)行；較大的電容應(yīng)與反饋回路內(nèi)的50Ω電阻器解耦。閉環(huán)增益必須至少為5。對于5到10之間的閉環(huán)增益，設(shè)計者應(yīng)同時考慮OP27和OP37。對于10以上的增益，OP37比unity穩(wěn)定的OP27有明顯的優(yōu)勢。

不同金屬在輸入端觸點(diǎn)產(chǎn)生的熱電電壓會降低漂移性能。當(dāng)兩個輸入觸點(diǎn)保持在相同的溫度時，將獲得最佳操作。

偏移電壓調(diào)整

OP37的輸入偏移電壓在晶圓級進(jìn)行微調(diào)。但是，如果需要進(jìn)一步調(diào)整VOS，可使用10 kΩ微調(diào)電位計。TCVOS未降級（見偏置零位電路）。其他電位計值范圍為1 kΩ至1 MΩ，TCVO略有下降（0.1μV/°C至0.2μV/°C）。微調(diào)到零以外的值會產(chǎn)生大約（VOS/300）μV/°C的漂移。例如，如果將VOS調(diào)整為100μV，TCVOS的變化將為0.33μV/°C。使用10 kΩ電位計的偏移電壓調(diào)整范圍為±4 mV。如果需要較小的調(diào)整范圍，則可以通過使用較小的電位器和固定電阻器來降低調(diào)零靈敏度。例如，以下網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整范圍為±280μV。

噪聲測量

要在0.1 Hz至10 Hz范圍內(nèi)測量OP37的80 nV峰間噪聲規(guī)格，必須遵守以下預(yù)防措施：

•設(shè)備必須至少預(yù)熱5分鐘。如預(yù)熱漂移曲線所示，由于通電后芯片溫度的升高，偏移電壓通常改變4μV。在10秒的測量間隔內(nèi)，這些溫度感應(yīng)效應(yīng)可以超過幾十毫伏。

•出于類似的原因，設(shè)備必須很好地屏蔽氣流。屏蔽使熱電偶效應(yīng)最小化。

•設(shè)備附近的突然運(yùn)動也可能“饋通”以增加觀察到的噪聲。

•測量0.1 Hz至10 Hz噪聲的試驗(yàn)時間不應(yīng)超過10秒。如噪聲測試儀頻率響應(yīng)曲線所示，0.1 Hz轉(zhuǎn)角僅由一個零定義。10秒的測試時間作為額外的零，以消除0.1赫茲以下頻帶的噪聲貢獻(xiàn)。

•當(dāng)測量大量裝置上的噪聲時，建議進(jìn)行噪聲電壓密度試驗(yàn)。10赫茲噪聲電壓密度測量值與0.1赫茲至10赫茲的峰間噪聲讀數(shù)有很好的相關(guān)性，因?yàn)檫@兩個結(jié)果都是由白噪聲和1/f轉(zhuǎn)角頻率的位置決定的。

優(yōu)化線性度

通過設(shè)計應(yīng)用所需的最小輸出電流，可獲得最佳線性度。運(yùn)算放大器的峰值輸出電流小于±10ma，可以獲得高增益和良好的線性度。

儀表放大器

三運(yùn)算放大器儀表放大器提供高增益和寬帶寬。以下電路的輸入噪聲為4.9nV/√Hz。輸入級的增益設(shè)置為25，第二級的增益為40；總增益為1000。800千赫的放大器帶寬是非常好的精密儀器放大器。設(shè)置為增益1000，這將產(chǎn)生800 MHz的增益帶寬乘積。20伏p-p輸出的全功率帶寬為250千赫。電位計R7提供正交微調(diào)，以優(yōu)化儀表放大器的交流共模抑制。

噪聲評價

OP37是一款非常低噪聲的單片運(yùn)算放大器。OP37突出的輸入電壓噪聲特性主要是通過在高靜態(tài)電流下操作輸入級來實(shí)現(xiàn)的。通常會增加的輸入偏置電流和偏置電流被輸入偏置電流抵消電路保持在合理值。在25°C時，OP37A/E的IB和IOS分別只有±40 nA和35 nA。當(dāng)輸入具有高源電阻時，這一點(diǎn)尤為重要。此外，許多音頻放大器設(shè)計師更喜歡使用直接耦合。以前設(shè)計的高IB.tcvo使得直接耦合很難使用，如果不是不可能的話。

電壓噪聲與偏置電流的平方根成反比，而電流噪聲與偏置電流的平方根成正比。當(dāng)使用高源電阻時，OP37的噪聲優(yōu)勢消失。圖5、6和7比較了OP-37觀察到的總噪聲與不同電路應(yīng)用中其他器件的噪聲性能。

總噪聲=[（電壓噪聲）2+（電流噪聲RS）2+（電阻噪聲_]1/2

圖5顯示了1000赫茲時噪聲與源電阻的關(guān)系。同樣的圖也適用于寬帶噪聲。要使用此圖，只需將垂直比例乘以帶寬的平方根。

當(dāng)RS<1 kΩ時，OP37的低電壓噪聲保持不變。當(dāng)RS<1kΩ時，總噪聲增加，但主要由電阻噪聲而不是電流或電壓噪聲控制。只有超過20kil的Rs時，電流噪聲才開始占主導(dǎo)地位。可以這樣說，電流噪聲對于低至中等源電阻的應(yīng)用并不重要。OP37和OP07以及OP08噪聲之間的交叉出現(xiàn)在15 kΩ到40 kΩ的區(qū)域。

圖6顯示了0.1 Hz至10 Hz峰間噪聲。在這里，電阻的平方根與噪聲成反比，因?yàn)樵肼暤钠椒礁梢院雎圆挥嫛ＥcOP-07的交叉發(fā)生在3kΩ到5kΩ的范圍內(nèi)，這取決于使用的是平衡還是不平衡源電阻（在3kΩ時，IB.IOS誤差也可能是VOS規(guī)范的三倍）。

因此，對于低頻應(yīng)用，當(dāng)Rs>3 kΩ時，OP07優(yōu)于OP27/37。唯一的例外是增益誤差很重要。圖3顯示了10赫茲的噪聲。正如預(yù)期的那樣，結(jié)果介于前兩個數(shù)字之間。

表一列出了一些信號源的典型源電阻，供參考。

音頻應(yīng)用程序

以下應(yīng)用信息摘自12/20/80電子設(shè)計雜志上的一篇PMI文章，并進(jìn)行了更新。

圖8是使用用于A1的OP27的語音前置放大器電路的示例；R1-R2-C1-C2用標(biāo)準(zhǔn)元件值構(gòu)成了一個非常精確的RIAA網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)RIAA語音均衡的常用方法是在高質(zhì)量增益塊周圍使用頻率相關(guān)反饋。如果選擇得當(dāng)，RC網(wǎng)絡(luò)可以提供3180μs、318μs和75μs這三個必要的時間常數(shù)。

對于初始均衡精度和穩(wěn)定性，推薦使用聚苯乙烯或聚丙烯的精密金屬膜電阻器和薄膜電容器，因?yàn)樗鼈兙哂械碗妷合禂?shù)、低損耗因數(shù)和介電吸收。4（此處應(yīng)避免使用高K陶瓷電容器，盡管低K陶瓷-如NPO型，其具有優(yōu)良的損耗因子，對于較小的值或空間昂貴的情況，可以考慮使用較低的介電吸收。）

OP27給電路帶來3.2 nV/√Hz電壓噪聲和0.45 pA/√Hz電流噪聲。為了最小化來自其他源的噪聲，R3被設(shè)置為100Ω的值，這將產(chǎn)生1.3 nV/√Hz。噪聲僅使放大器的3.2nV/√Hz增加0.7dB。未加權(quán)的噪聲源在1 kHz下測量的噪聲電平為1 mVΩ，aΩ。

1 kHz時電路的增益（G）可通過以下表達(dá)式計算：

對于100分貝的增益，顯示的是。通過增加R3可以調(diào)節(jié)較低的增益，但是由于OP27的8mhz增益帶寬，高于40db的增益將顯示更多的均衡誤差。

該電路能夠在整個范圍內(nèi)非常低的失真度，在高達(dá)7V rms的電平下通常低于0.01%。在3V的輸出電平下，它將在高達(dá)20kHz的頻率下產(chǎn)生小于0.03%的總諧波失真。

電容器C3和電阻r4組成一個簡單的每倍頻程隆隆濾波器-6db，一個角落在22hz。作為一個選擇，開關(guān)選擇了并聯(lián)電容器C4，一種非極性電解，繞過低頻衰減。將隆隆濾波器的高通作用置于前置放大器之后，可以有效地分辨出RIAA放大的低頻噪聲分量和拾音器產(chǎn)生的低頻干擾。

用于NAB磁帶播放的前置放大器類似于RIAA唱機(jī)前置放大器，不過通常需要更多的增益，而均衡則需要大量的低頻增強(qiáng)。如圖5所示，圖4中的電路可以很容易地修改為磁帶使用。

雖然磁帶均衡要求具有高于3khz（t2=50μs）的平坦高頻增益，但是不需要為單位增益穩(wěn)定放大器。失代償?shù)腛P37提供了更大的帶寬和轉(zhuǎn)換率。對于許多應(yīng)用，所示的理想時間常數(shù)可能需要對RA和R2進(jìn)行微調(diào)，以優(yōu)化針對非理想磁頭性能和其他因素的頻率響應(yīng)

該配置的網(wǎng)絡(luò)值在1khz時產(chǎn)生50db增益，并且dc增益大于70db。因此，最壞情況下的輸出偏移僅超過500毫伏。一個0.47μF的輸出電容器就可以在不影響動態(tài)范圍的情況下阻塞該電平。

磁帶頭可以直接耦合到放大器輸入端，因?yàn)樽顗那闆r下的偏置電流為85毫安，電流為400毫安時，100微安。頭部（如PRB2H7K）不會很麻煩。

一個潛在的磁帶頭問題是由放大器的雙電流瞬變引起的，它可以磁化磁頭。OP27和OP37在通電或斷電時無偏置電流瞬變。然而，控制電源升降的速度，消除瞬變總是有利的。

此外，應(yīng)小心控制磁頭的直流電阻，最好低于1KΩ。對于這種配置，如果磁頭電阻沒有得到充分控制，則偏置電流引起的偏置電壓可以大于170pv的最大偏置。

一個簡單但有效的固定增益無變壓器麥克風(fēng)前置放大器（圖10）將來自低阻抗麥克風(fēng)的差分信號放大50 dB，輸入阻抗為2 kΩ。由于電路的高工作增益，OP37有助于保持110 kHz的帶寬。由于OP37是一個失代償器件（最小穩(wěn)定增益為5），如果要拔出麥克風(fēng)，可能需要一個假電阻RP。否則，來自開放輸入的100%反饋可能會導(dǎo)致放大器振蕩。

共模輸入噪聲抑制取決于橋阻比的匹配。應(yīng)使用接近公差（0.1%）類型，或應(yīng)修整R4以獲得最佳CMRR。所有電阻器應(yīng)為金屬薄膜型，以獲得最佳穩(wěn)定性和低噪音。

該電路的噪聲性能受到輸入電阻R1和R2的限制，而不是運(yùn)算放大器，因?yàn)镽1和R2各自產(chǎn)生4nv√Hz噪聲，而運(yùn)算放大器產(chǎn)生3.2nv√Hz噪聲。這些主要噪聲源的均方根值之和約為6 nV√Hz，相當(dāng)于20 kHz噪聲帶寬中的0.9μV，或比l mV輸入信號低近61 dB。測量結(jié)果證實(shí)了這一預(yù)測性能。

對于要求相當(dāng)?shù)驮肼暤膽?yīng)用，高質(zhì)量麥克風(fēng)變壓器耦合前置放大器（圖11）包含內(nèi)部補(bǔ)償。T1是JE-115K-E150Ω/15 kΩ變壓器，為OP27設(shè)備提供最佳源電阻。該電路的總增益為40dB，是變壓器電壓設(shè)置和運(yùn)算放大器電壓增益的乘積。

如果需要，可以通過調(diào)整R2或R1將增益調(diào)整到其他水平。由于OP27的低偏移電壓，對于40 dB增益，該電路的輸出偏移將非常低，1.7 mV或更小。在這種情況下，可以消除典型的輸出阻塞電容器，但是需要更高的增益來消除開關(guān)瞬態(tài)。

電容器C2和電阻器R2在該電路中形成2μs的時間常數(shù)，這是變壓器制造商推薦的最佳瞬態(tài)響應(yīng)。使用C2時，A1必須具有單位增益穩(wěn)定性。對于不需要2μs時間常數(shù)的情況，可以刪除C2，從而允許采用更快的OP37。

對噪聲的一些評論有助于理解該電路的性能。連接到無噪聲放大器的150Ω電阻器和R1和R2增益電阻器將在20 kHz帶寬內(nèi)產(chǎn)生220 nV的噪聲，或低于1 mV參考電平的73 dB。任何實(shí)用的放大器都只能接近這個噪聲級，它永遠(yuǎn)不會超過它。在規(guī)定OP27和T1的情況下，附加噪聲衰減將接近3.6 dB（或-69.5，參考1 mV）。

外形尺寸

尺寸單位為英寸和（mm）。

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