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1、ZTECH ZC951 1 Rev 1.0 单电源低功耗运算放大器，电压比较器和基准电压源单电源低功耗运算放大器，电压比较器和基准电压源 ZC951 概述概述 ZC951内部包括一个运算放大器，一个电压比较 器和一个基准电压源。在芯片内部，电压比较器 的反相输入端连接到基准电压源。ZC951适合于 2.5V到5.5V单电源工作。 ZC951内部的运算放大器具有频率补偿电路，在 单位增益应用时也能保持稳定。 其输出级采用特 别设计，即使在带有负载时只消耗很少的电流。 运算放大器的输入和输出均为轨到轨。 电压比较器有固定的7mV(14mV)迟滞，保证在 状态转换时输出稳定。 电压比较器的输入和输
2、出 为轨到轨。 基准电压源的典型值为1.211V， 精度2%， 能够 输出或吸收20微安的电流。 ZC951采用8管脚小外形封装(SOP8)。 应用应用 仪器，条形码阅读器 电池供电系统 车门开关系统 警报，有毒气体检测应用 光二极管前置放大器 智能IC卡应用 红外接收 烟雾检测，安防系统 特点特点 运算放大器 + 比较器 + 电压基准 工作电流：15uA 轨到轨输入/输出 工作电压范围：2.5V 到 5.5V 运算放大器具有频率补偿电路 基准电压：1.211V 2% 电压比较器迟滞：7mV(14mV) 运算放大器可以驱动1nF负载 工作环境温度范围： 40 到 85 采用SOP-8封装 无铅
3、，满足Rohs指令，不含卤素 管脚排列管脚排列 ZTECH ZC951 2 Rev 1.0 典型应用电路典型应用电路 图1 典型应用电路 订购信息订购信息 型号型号 封装形式封装形式 包装包装 工作温度范围工作温度范围 ZC951 SOP-8 编带，盘装，2500/盘 40 到 85 原理框图原理框图 图2 原理框图 ZTECH ZC951 3 Rev 1.0 管脚描述管脚描述 序号序号 符号符号 功能描述功能描述 1 AMPOUT 运算放大器输出端。运算放大器输出端。 2 AMPIN- 运算放大器反相输入端。运算放大器反相输入端。 3 AMPIN+ 运算放大器同相输入端。运算放大器同相输
4、入端。 4 GND 地。地。 5 COMPIN+ 电压比较器同相输入端。电压比较器同相输入端。 6 REF 基准电压输出端。基准电压典型值为基准电压输出端。基准电压典型值为 1.211V，精度2%。此 管脚在芯片内部连接到电压放大器的反相输入端。 7 COMPOUT 电压比较器输出端。电压比较器输出端。 8 VCC 电源正极。电源正极。 极限参数极限参数 管脚对地电压 VCC.-0.3V 到 +6.5V 其它管脚.-0.3V 到 VCC 管脚电流 All Pins.20mA 短路持续时间 REF和AMPOUT.连续 COMPOUT.2秒 最高结温.+150C 热阻.200C/W 工作温度范围.
5、-40 to +85C 存储温度.-65 to +150C 焊接温度 (10秒) .+260C 超出以上所列的极限参数，肯能造成器件的永久损坏。以上给出的仅仅是极限范围，在这样的极限条件 下工作，器件的技术指标将得不到保证，长期在这种条件下工作还会影响器件的可靠性。 电气参数电气参数 (VCC=3V,，TA= 40 到 85, 除非另有注明，典型值在 25测得) 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 工作电压范围 VCC 2.5 5.5 V VCC=3.0V 8 14 20 工作电流 IVCC VCC=5.0V 9 15 21 uA 基准电
6、压基准电压 基准电压 VREF 1.187 1.211 1.235 V 负载调制 IOUT20A， TA= +25C 0.1 % ZTECH ZC951 4 Rev 1.0 (接上页) 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 电压比较器电压比较器 输入失调电压 VOS 1 4 mV 上行阈值 Vup COMPIN+上升 VREF0.007 V 下行阈值 Vlow COMPIN+下降 VREF0.007 V 输入漏电流 10 0.01 10 nA 共模输入范围 CMVR GND VCC V 共模抑制比 CMRR GND to VCC 0.1
7、1 mV/V 电源抑制比 PSRR VCC = 2.5V to 5.5V 0.05 1 mV/VCL = 100pF, VCC = 5V, 5mV Overdrive 25 传输时间 tpd CL=100pF, VCC=5V, 20mV Overdrive 6 s 输出高电平 VOH ISOURCE = 8mA VCC0.4V V 输出低电平 VOL ISINK = 10mA 0.4V V 运算放大器运算放大器 输入失调电压 Vos 4 mV 输入偏置电流 IB 0.01 10 nA 大信号增益 (没有负载) Avol AMPOUT = 0.5V to 5V, VCCGND = 5V 100
8、1000 V/mV大信号增益 (100k 负载) Avol AMPOUT = 0.5V to 4.5V, VCCGND = 5V 40 150 V/mV带宽 GBW AV = 1V/V, VCCGND = 5V 40 kHz 压摆率 SR AV = 1V/V, VCCGND = 5V 20 V/ms 共模输入范围 CMVR GND VCC V 共模抑制比 CMRR VCM = GND to VCC 0.03 1 V/mV电源抑制比 PSRR VCC = 2.5V to 5.5V 0.07 1.0 V/mV输出高电压 VOH RL = 100k to GND VCC0.3V V 输出低电压 VO
9、L RL = 100k to GND GND + 50mV V 输出电流 ISRC VCCGND= 5V 300 820 uA 输出灌电流 ISNK VCCGND= 5V 200 570 uA 详细描述详细描述 ZC951 内部包括一个运算放大器，一个电压比较器和一个基准电压源，如图 2 所示。在芯片内部，电 压比较器的反相输入端连接到基准电压源。基准电压源的典型值为 1.211V，精度2%。ZC951 适合 于 2.5V 到 5.5V 的单电源工作。 运算放大器运算放大器 ZC951 内部运算放大器具有频率补偿电路，在单位增益时仍然稳定。ZC951 的压摆率可达 20V/ms ， 输入阻抗高
10、，共模输入电压和输出电压均可为轨到轨。 电压比较器电压比较器 ZTECH ZC951 5 Rev 1.0 电压比较器具有高增益的差分输入级，共模输入电压和输出电压均可轨到轨。电压比较器输出级可持 续输出 20 毫安电流，在结温小于 150C 的条件下，可以短时间输出 100 毫安电流。 电压比较器上行阈值，即 COMPIN+电压上升时，是(VREF0.007)V；下行阈值，即 COMPIN+电压下 降时，为(VREF0.007)V ，所以，电压比较器的迟滞为7mV (14mV)。比较器迟滞增强了比较器的抗 干扰能力，在状态转换时，即使输入信号缓慢变化，也能保证比较器有稳定的输出。 基准电压基
11、准电压 ZC951 内部基准电压典型值为 1.211V，在40C 到85C 温度范围内精度为2%。REF 输出可以吸 收或者输出 20 微安的电流。 不要在 REF 管脚接滤波电容。如果 REF 管脚的外接电容值大于 100pF，REF 输出可能不稳定。 应用信息应用信息 比较器迟滞比较器迟滞 ZC951内部电压比较器的迟滞固定为7mV (14mV)。比较器迟滞增强了比较器的抗干扰能力，在状态转 换时，即使输入信号缓慢变化，比较器也有稳定的输出。 如果需要增大比较器迟滞，可以通过外部电阻引入正反馈的方法实现，如图3和图4所示。在这两个电路 中，比较器迟滞增大的代价是工作电流增大，比较器的反应时
12、间变慢。 (1) 在图3所示的电路中， 比较器的上行阈值为： 比较器的下行阈值为： 图3 增大比较器迟滞 在选择R1和R2的电阻值时，如果工作电流是比较重要的考虑，R2的电阻值可在1M到2M之间选择， 然后根据上述公式和所需要的比较器阈值计算R1的电阻值。 (2) 在图4所示的电路中， 比较器上行阈值为： ZTECH ZC951 6 Rev 1.0 比较器下行阈值为： 图4 增大比较器迟滞 在选择RA，RB和R2的电阻值时，如果工作电流是比较重要的考虑，R2的电阻值可在1M到2M之间 选择，然后根据上述公式和所需要的比较器阈值计算RA与RB的电阻值。 输入噪声考虑输入噪声考虑 由于ZC951为低功耗器件，容易受辐射噪声的干扰，所以运算放大器和比较器的输入/输出，以及同外 部电阻等的连线或引线要尽量短。 对电压基准的干扰对电压基准的干扰 在ZC951内部比较器切换状态时，可能会有干扰耦合到基准电压端。如果基
