TLV900x运算放大器具有特殊功能，如单位增益稳定性、集成EMI和RFI抑制滤波器，以及在过驱动条件下无相位反转。这些主要是为了简化电路。TLV900X系列运算放大器包括TLV9001（单通道运算放大器）、TLV9002（双通道运算放大器和TLV9004（四通道低压运算放大器）。本文对TL9004运算放大器，技术特征，电路图和应用。


什么是TLV9004运算放大器？

TLV9004运算放大器是一种低压运算放大器，属于德州仪器公司设计的TLV900x运算放大器家族。通常，这些都是专门为便携式电子应用设计的低功耗、轨对轨输出和输入功能。AB类输出级可以驱动小于或等于10千欧姆的负载，这些负载连接到正电压（V+）和负电压（V-）之间的任何点。


ding="async" class="size-full wp-image-41633" src="https://uploads.9icnet.com/images/aritcle/20230518/TLV9004.jpg" alt="TLV9004 Op-Amp" width="278" height="192">


TLV9004运算放大器

该共模输入电压范围包括允许TLV900x运算放大器用于任何类型的单电源应用的输入和输出轨道。TLV9004运算放大器是一种低电压四通道运算放大器，具有轨对轨输入和输出摆动功能。


它主要用于面向空间的应用，如可穿戴电子设备、烟雾探测器和需要高电容负载驱动和低电压操作的小型电子电器。其工作电压范围在1.8伏到5.5伏之间。


引脚配置/引脚图：

TLV9004运算放大器是一种14引脚SOIC运算放大器，有PW封装、RUC封装和16引脚WQFN的RTE封装。它有四个正极输出电压引脚，四个负极输出电压引脚、一个电源引脚和一个接地引脚。这个TLV9004运算放大器引脚配置/引脚图如下所示。


Pin Configuration of TLV9004 Op-Amp


TLV9004运算放大器的引脚配置

  • 引脚1,7,8,14-（四个运算放大器的输出电压引脚）：OUT1为通道1的输出电压，OUT2为通道2的输出电压、OUT3为通道3的输出电压和通道4的OUT4输出电压。

  • 引脚2,6,9,13–（四个运算放大器的反相输入电压引脚）：IN1-是通道1的反相输入信号，IN2-是通道2的反相输入，IN3-是通道3的反相输入电流，IN4-是通道4运算放大器的反向输入电压。

  • 引脚3,5,10,12–（四个运算放大器的非反相输入电压引脚）：IN1+为channel1的非反相输出电压，IN2+为channel2的非反相电压，IN3+为channel3的非反相信号，IN4+为channel4运算放大器的无反相输入电压。

  • 引脚4（VDD（V+））：正极导轨或电源电压（高）。

  • 引脚11（Vss（V-））：负极导轨或接地引脚（低电压电源）。

特点和规格：

这个TLV9004运算放大器规格或技术特征如下所示。


  • TLV9004运算放大器的工作电压范围在1.8伏到5.5伏之间

  • 低输入偏移电压为±0.4伏

  • 输入偏置电流较低，即5 pA

  • 静态电流较低，即60微安

  • 它提供单位增益带宽：1 MHz

  • 宽带噪声低，可为27 NV/√Hz

  • 扩展的工作温度范围为-40°C至+125°C

  • 这些类型的运算放大器有几种封装，如14引脚PDIP、PDSO和GDIP。

MCP6004运算放大器是等效或替代的TLV9004运算放大器，而LM324和TL084是其他等效的四通道运算放大器。


如何使用 TLV9004运算放大器/电路图：


为了理解如何使用TLV9004运算放大器，考虑了一个简单的单电源光电二极管放大器电路。使用TLV9002运算放大器的单电源光电二极管放大器的电路图如下所示。


Single Supply Photodiode Amplifier Circuit


单电源光电二极管放大器电路

为了将光能（信号）转换为电能（信号），使用了光电二极管。所吸收的光子能量与通过光电二极管的电流成比例，电流在几百皮法拉到几十微安的范围内。为了将低电平的光电二极管电流转换为用于在MCU中处理的电压信号，放大器电路被设计为跨阻抗配置。


设计单电源光电二极管放大器电路所需的组件如下所示，


  • 3.3伏电源电压

  • 0微安至10微安输入

  • 0.1伏至3.2伏输出

  • 50 kHz带宽

  • TLV9002运算放大器

  • 11.5千欧姆、309千欧姆、357欧姆、10千欧姆电阻器

  • 47 pF、10 pF电容器。

输入电流（Iin）、输出电压（Vout）和参考电压（Vref）之间的方程给出了如下所示的传递函数


Vout=Iin x Rf x Vref


哪里Vref=V+（R1R2/R1+R2）


Rf=反馈电阻


为了获得最小输出电压，通过调节R1和R2电阻值将Vref设置为100 mA。然后，该比率被计算为，


Vref/V+=0.1伏/3.3伏=0.0303伏


为了达到这个比率，将电阻器设置为R1至11.5千欧姆，R2至357欧姆。


基于输入电流和期望的输出电压，所需的反馈电阻计算如下。


Rf=（Vout–Vref）/Iin=（3.2–0.1）/10微安=310千伏/安培=308千欧姆


基于反馈电阻Rf和带宽-3dB计算反馈电容器的所需值如下所示，


Cf=1/（-3dB时的2πx Rf x F）


=1/（2π×309x 50）=10.3 pF=10 pF


此电路应用中运算放大器所需的最小带宽取决于TLV9002运算放大器输入引脚上的Cf、Rf和电容。光电二极管的分流电容（Cpd）、共模输入电容（Ccm）和差分输入电容（Cd）之和给出TLV9002的输入电容的分流输入电容（Cin）的值，如下所示，


Cin=Cpd+Ccm+Cd=47 pF+5 pF+53 pF=53 pF


用于计算运算放大器的最小带宽的公式如下所示，


F>=（Cin+Cf）/（2πx Rf x Cf^2）>=324KHz


因此，我们可以得出结论，TLV900x的1MHz带宽用于满足所需的最小带宽，并在该配置中保持稳定。为了减少来自高阻抗电源和噪声信号的耦合误差，0.1pF的旁路电容器连接在电源引脚附近。


在哪里使用TLV9004运算放大器/应用：

这个Tlv9004运算放大器的应用如下所列


  • 电源模块

  • 传感器信号调节

  • 运动和烟雾探测器

  • 小型和大型电器

  • 可穿戴设备

  • 条码扫描仪

  • 个人电子系统

  • 暖通空调系统（暖通空调系统）

  • 电机控制系统和

  • 有源滤波器

  • 低侧电流感应电路

请参阅此链接了解更多关于TLV9004运算放大器数据表的信息


因此，TLV9004运算放大器在40°C至125°C的温度范围内工作在1.8至5.5伏之间，具有许多规格，如静态电流、偏置电流、短路电流和偏置输入电压。这里有一个问题要问你，“TLV9004运算放大器的优点是什么？”。