Beschreibung

Die Microchip Technology Inc. MCP6001/2/4 Familie von Operationsverstärkern (Op-Amps) ist speziell für allgemeine Anwendungen konzipiert. Diese Familie hat ein 1 MHz Gain Bandwidth Product (GBWP) und eine 90° Phasenspanne (typisch). Bei einer kapazitiven Last von 500 pF wird eine Phasenspanne von 45° (typisch) beibehalten. Diese Familie arbeitet mit einer Betriebsspannung von nur 1,8 V und nimmt dabei einen Ruhestrom von 100 µA (typisch) auf. MCP6001/2/4 unterstützt außerdem Rail-to-Rail-Eingangs- und Ausgangsschwingungen mit einem Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich von VDD + 300 mV bis VSS - 300 mV. Diese Familie von Operationsverstärkern wurde mit dem fortschrittlichen CMOS-Prozess von Microchip entwickelt.
Die MCP6001/2/4-Familie ist für den industriellen und den erweiterten Temperaturbereich mit einer Spannungsversorgung von 1,8V bis 6,0V erhältlich.

 

Eigenschaften

- Erhältlich in 5-poligen SC-70 und 5-poligen SOT-23 Gehäusen
- Verstärkungsbandbreite Produkt: 1MHz (typisch)
- Rail-to-Rail Eingang/Ausgang
- Versorgungsspannung: 1.8V bis 6.0V
- Versorgungsstrom: IQ = 100µA (typisch)
- Phasenrand: 90° (typisch)
- Temperaturbereich:
- Industriell: -40°C bis +85°C
- Erweitert: -40°C bis +125°C
- Erhältlich in Einzel-, Doppel- und Vierfach-Paketen

 

Anwendungen

- Automobilindustrie
- Tragbare Ausrüstung
- Photodioden-Verstärker
- Analog-Filter
- Notebooks und PDAs
- Batteriebetriebene Systeme

 

Design-Hilfsmittel

- SPICE-Makromodelle
- FilterLab Software
- Mindi™ Schaltkreis-Designer und Analog-Simulator
- Microchip Advanced Part Selector (MAPS)
- Analoge Demonstrations- und Evaluierungsboards
- Anwendungshinweise

 

Pins für die Stromversorgung

Die positive Spannungsversorgung (VDD) ist 1,8V bis 6,0V höher als die negative Spannungsversorgung (VSS). Im Normalbetrieb liegen die anderen Pins auf Spannungen zwischen VSS und VDD.
Normalerweise werden diese Teile in einer einzigen (positiven) Versorgungskonfiguration verwendet. In diesem Fall ist VSS ist mit Masse verbunden und VDD ist mit der Stromversorgung verbunden. VDD benötigen Bypass-Kondensatoren.

 

ANWENDUNGSINFORMATIONEN

Die Operationsverstärker der MCP6001/2/4-Familie werden in dem hochmodernen CMOS-Prozess von Microchip hergestellt und sind speziell für kostengünstige Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und für allgemeine Anwendungen konzipiert. Die niedrige Versorgungsspannung, der geringe Ruhestrom und die große Bandbreite machen den MCP6001/2/4 ideal für batteriebetriebene Anwendungen. Diese Bausteine haben eine hohe Phasenspanne, die sie für Anwendungen mit größeren kapazitiven Lasten stabil macht.

 

Kapazitive Lasten

Das Treiben großer kapazitiver Lasten kann zu Stabilitätsproblemen bei spannungsgekoppelten Operationsverstärkern führen. Mit zunehmender Lastkapazität verringert sich die Phasenspanne der Rückkopplungsschleife und die Bandbreite des geschlossenen Regelkreises wird reduziert. Dies führt zu Verstärkungsspitzen im Frequenzgang und zu Überschwingen und Klingeln in der Sprungantwort. Während ein Puffer mit einer Verstärkung von eins (G = +1) am empfindlichsten auf kapazitive Lasten reagiert, zeigen alle Verstärkungen das gleiche allgemeine Verhalten.

 

Unbenutzte Operationsverstärker

Ein unbenutzter Operationsverstärker in einem Vierfachgehäuse (MCP6004) sollte konfiguriert werden. Diese Schaltungen verhindern, dass der Ausgang umschaltet und Übersprechen verursacht. Schaltung A stellt den Operationsverstärker auf seine minimale Rauschverstärkung ein. Der Widerstandsteiler erzeugt eine beliebige Referenzspannung innerhalb des Ausgangsspannungsbereichs des Operationsverstärkers; der Operationsverstärker puffert diese Referenzspannung. Schaltung B verwendet die geringste Anzahl von Komponenten und arbeitet wie ein Komparator, kann aber mehr Strom verbrauchen.

 

AKTIVER TIEFPASSFILTER

Der niedrige Eingangsvorspannungsstrom des MCP6001/2/4-Operationsverstärkers ermöglicht es dem Entwickler, größere Widerstände und kleinere Kondensatoren für aktive Tiefpassfilteranwendungen zu verwenden. Mit steigendem Widerstand nimmt jedoch auch das erzeugte Rauschen zu. Parasitäre Kapazitäten und die großen Widerstände können auch den Frequenzgang verändern. Diese Kompromisse müssen bei der Auswahl der Schaltungselemente berücksichtigt werden.
Normalerweise liegt die Bandbreite des Operationsverstärkers bei der 100-fachen Cutoff-Frequenz des Filters (oder höher), um eine gute Leistung zu erzielen. Es ist möglich, die Bandbreite des Operationsverstärkers 10x höher als die Cutoff-Frequenz zu wählen und damit ein Design zu haben, das empfindlicher auf Bauteiltoleranzen reagiert.

 

SPICE-Makromodell

Das Modell deckt einen breiten Aspekt der elektrischen Spezifikationen des Operationsverstärkers ab. Das Modell deckt nicht nur Spannung, Strom und Widerstand des Operationsverstärkers ab, sondern auch die Auswirkungen von Temperatur und Rauschen auf das Verhalten des Operationsverstärkers. Das Modell wurde nicht außerhalb des im Datenblatt des Operationsverstärkers aufgeführten Spezifikationsbereichs verifiziert. Es kann nicht garantiert werden, dass das Verhalten des Modells unter diesen Bedingungen mit der tatsächlichen Leistung des Operationsverstärkers übereinstimmt.