思瑞浦特殊放大器家族全解构

Release time：2022-09-05
author：Ameya360
source：网络
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    运算放大器是为输入的差分信号提供非常高增益（80dB到160dB）并输出单端信号的电压放大器，可对模拟信号进行放大、加减、微分、积分、缓冲等各种处理，被广泛用于工业、通信、汽车、消费和医疗等终端产品中，随着终端产品对运算放大器性能要求的提高，芯片供应商在芯片级集成了运算放大器和外围电路，设计和生产了各类特殊放大器，满足产品的特定需求。如果运算放大器是模拟信号处理的常规军，那特殊放大器则是针对特殊应用的精锐特种部队。

思瑞浦特殊放大器家族全解构

    聚焦模拟芯片和嵌入式处理器产品设计的半导体公司--思瑞浦（股票代码：688536），深耕放大器设计10余年，现可提供40多个运算放大器系列、350多款产品型号。凭借多年积累的运算放大器研发与生产经验，思瑞浦结合芯片设计和应用，已量产了多个种类的特殊放大器。

    1、视频滤波器

    ▌产品特点

    集成Clamp和Level Shift电路处理单端视频信号，并内部搭建6阶Sallen Key低通滤波器滤除带外的噪声。

    ▌产品系列

    TPF11X、TPF13X、TPF14X、TPF1441等。

    ▌应用领域

    安防监控、机顶盒等需要传输模拟视频信号的应用。

    2、音频线路驱动器

    ▌产品特点

    集成Charge Pump为内部信号提供负压电源轨，扩展音频输出信号范围并可省掉输出电容。

    ▌产品系列

    TPF605、TPF607、TPF632。

    ▌应用领域

    机顶盒、电视机、音响等需要传输模拟音频信号的应用。

    3、电流传感放大器

    ▌产品特点

    通过浮动源或精密电阻方式，在5V电源下，可采集高达76V的共模信号下的差模信号，并进行放大，增益可设置为20/50/100倍等，低调电压在-40到125度范围内低至100μV，增益误差低至0.5%，增益误差随温度的漂移最大为每度10ppm。

    ▌产品系列

    TP18X、TPA1285、TPA1295、TPA2295、 TPA2296。

    ▌应用领域

    大功率电源、电池管理系统、通信系统、新能源车OBC（车载充电机）等需要检测高边电流的应用。

    4、对数放大器

    ▌产品特点

    集成高性能BJT和温度补偿电路，按每增加10倍输入电流，输出电压增加200mV的比例在0到70度的范围内实现1nA到10mA的输入电流到输出电压的转换，转换的对数误差在10nA上小于0.25dB，10nA到1nA内小于0.75dB。

    ▌产品系列

    TPA8304。

    ▌应用领域

    光通信设备、光模块、利用光电原理的科学仪器等需要将光信号转换为电信号的应用。

    5、差动放大器

    ▌产品特点

    集成高精度电阻压缩输入的共模信号，同时对输入的差模信号进行1:1放大，在+18V，-18V供电时，输入可承受+275V到-275V电压，增益误差在-40到125度范围内低于0.05%。

    ▌产品系列

    TPA9151、TPA9361。

    ▌应用领域

    工业控制、电池化成设备、精密仪器仪表等需要将差分信号转换为单端信号并提供极高的共模信号抑制能力的应用。

    6、仪表放大器

    ▌产品特点

    在差动放大器的基础上，为两个输入各增加了一颗精密运算放大器将输入阻抗提高到G欧姆量级，同时可使用一颗外部电阻灵活配置增益，单位增益的增益误差低于0.05%，增益误差的温度漂移每度低于5ppm。

    ▌产品系列

    TPA1286。

    ▌应用领域

    电桥式传感器、化学传感器、心电和脑电采集、工业控制、精密仪器仪表等需要通过高输入阻抗采集差分信号的应用。

    7、集成电压基准的运算放大器

    ▌产品特点

    运算放大器通过创新设计实现了在100kHz频率下高达65dB的PSRR以适应开关电源供电的噪声，并集成0.4%初始精度的2.5V电压基准，在-40到125度范围内漂移低于15mV，用于设定系统的控制电压和电流目标。

    ▌产品系列

    TPA7252。

    ▌应用领域

    大功率电源、充电器、照明电源等需要恒流和恒压控制的应用。

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专为两线制变送器而生! 思瑞浦全新推出16bit高精度电流输出DAC-TPC2221
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专为两线制变送器而生! 思瑞浦全新推出16bit高精度电流输出DAC-TPC2221

　　聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)推出全新16位数模转换器(DAC)TPC2221。该产品采用串行输入设计，具备4mA-20mA高精度电流输出、完整环路供电实现低功耗运行，可广泛应用于工业自动化控制、变送器、Hart通信领域。　　二线制变送器是通过两根导线同时传输电源和信号的工业仪表。 二线制变送器输出标准信号为电流信号(如4mA~20mA)，24V供电为主，常用于远距离信号传输、本安防爆等场景。TPC2221以较低的功耗、优良的全温精度、高耐压可靠性、高集成度等优势，高度适配二线制变送器的严苛需求。　　TPC2221产品优势　　高精度电流输出　　二线制变送器的精度决定了信号传输的准确性，直接影响控制系统的可靠性。 输出误差通常要求在±0.1%~±0.5%FS(FS为满量程)，高精度场合(如实验室或精密控制)需≤±0.05%FS。　　环路电压为24V，REFIN=REFOUT1，内部NMOS，内部RSET，RLOAD=250Ω条件下测试，经过两点校准测量，消除偏置误差与增益误差，TPC2221的常温精度表现优异，其精度可达到0.005%FSR。　　在LOOP VOLTAGE=24V，REFIN=REFOUT1，外部NMOS，外部RSET(0.05%。2ppm/℃)，RLOAD=250Ω条件下测试，TPC2221的常温精度在0.1%以内;全温精度表现优异，-40℃~85℃下， 输出精度即使未校准也可达到0.12%FSR; 校准后可达0.04%FSR。　　超低静态功耗　　二线制变送器在无信号输出时需较低待机功耗，因为4mA为标准信号下限，整机自身功耗一般控制在3.2mA~3.5mA以下。这对电路中每个功能的功耗都提出了很高的要求。TPC2221在16bit高精度DAC正常工作、开启了内部高精度基准和高压LDO的功能下，自身功耗较低。　　环路电压为24V，工作温度为-40℃~125℃，内部基准开启，同时能够提供3.355mA电流给其它设备供电的条件下，静态电流最大仅为145μA。　　支持多档位线性稳压器输出　　TPC2221内部集成高压线性稳压器，最大输出电流能力7mA，能为智能变送器内的外设元件提供所需的低压电源，可有效节约系统功耗预算，有助于开发高性能、功能丰富的智能变送器。 并且减少了元件总数，有助于缩小二线制变送器的体积，提高系统可靠性。　　通过配置引脚REG_SEL0，REG_SEL1，REG_SEL2可配置多个档位的电压输出(1.8V，2.5V，3.0V，3.3V，5V，9V，12V，20V(可选))： 最高支持输出20V。　　TPC2221可以支持客户在稳压器后级加DC-DC，为变送器内的外设元件供电，即有效节约系统功耗预算，满足二线制变送器整体低功耗设计要求，也有助于在本安防爆场景中满足本质安全标准。 客户在稳压器后级使用DC-DC 场景带来有两个好处：1.降低DC-DC和外围电容的耐压等级;2.降低系统总电流，以放宽对前端传感器、处理器等电路的功耗限制。　　环路电流长线建立(无过冲)　　在环路变送器应用中，需要考虑线缆长度，线缆越长，等效电感越大，在电流建立过程中，会出现过冲现象。下图为TPC2221环路中串接47mH的电感，CIN=168nF条件下的环路电流建立，无过冲。出色的带载能力和阶跃响应，能带大电感的同时，也能保证响应平滑稳定。　　温升性能出色　　环路电压为24V，Loop Current=24mA，此时芯片功耗为0.5033W，TPC2221的温度为46.3℃(TA=25℃)。使用外部NMOS，此时芯片功耗降低为0.2748W，芯片温度38.5℃(TA=25℃)，温升还能在原来基础上降低8℃，为客户减少散热成本。　　TPC2221产品特性　　•内置高精度16bitDAC及电流输出环路，引脚可选NAMUR兼容多种输出范围：　　– 4mA至20mA　　– 3.8mA至21mA　　– 3.2mA至24mA　　•免校准输出误差(Typ.)：　　常温为0.1%FSR以内，全温为0.17%FSR以内 (内部基准，外部RSET，-40℃~125℃)　　•低静态电流：150μA(最大值)　　•片内基准电压温度系数：　　4ppm/°C(典型值)，可以达到分立高精度基准的水平　　•可选稳压器输出(最高可到20V)，支持高耐压环路电压范围：5.5V至60V，大幅提升系统可靠性　　•支持HART通信，温度监测与环路电压监测　　•工作温度范围：−40°C至125°C ，TSSOP-28封装与QFN-32封装(Development)，小封装集成化设计　　TPC2221典型应用　　TPC2221典型应用原理图如下：
2025-06-13 16:24 reading：175
灵活配置过流保护！思瑞浦推出电流检测专用比较器TPA170C！
行业新闻

灵活配置过流保护！思瑞浦推出电流检测专用比较器TPA170C！

　　聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK (股票代码：688536)推出36V高共模输入电流检测比较器 TPA170C，该产品在-40°C至125°C全温范围内可提供高精度过流保护功能，支持多模式灵活配置，响应时间与迟滞电压可调，可广泛应用于通信设备、服务器及各类电源等过流保护场景。　　TPA170C通过测量分流电阻上产生的电压，并将该电压与设置的阈值电压进行比较，输出高或低电平告警信号，实现过流检测的功能。　　TPA170C产品优势　　可编程阈值与灵活参数配置　　通过单个外部电阻即可设置0mV至250mV的检测阈值(公式为 Vlimit=Rlimit×Ilimit，其中Ilimit固定为20μA)，简化系统设计流程。　　如下图所示，产品提供2mV、4mV、8mV三档迟滞电压(VHYS)选项，有效抑制输出信号抖动，增强系统稳定性;响应时间支持 10μs、50μs、100μs 三档配置，用户可根据实际需求平衡响应速度与抗干扰能力。　　多模式工作机制与开漏输出设计　　Transparent模式：当输入电压低于阈值时自动解除警报，适用于实时监测场景;　　Latch模式：警报状态持续锁定直至手动清除，便于捕捉瞬态过流事件;　　支持微秒级快速启用/禁用切换，开漏输出兼容多种逻辑电平，灵活适配不同系统架构。　　低功耗设计　　工作模式下静态电流最大310µA，待机禁用模式下仅2µA，适合电池供电或低功耗应用。　　TPA170C产品特性　　•宽共模输入电压范围：0V至36V　　•高精度性能：低输入失调电压，典型值180uV;低温漂，典型值1μV/°C　　•输出类型：Open-Drain(开漏输出)　　•使能控制：高电平有效　　•宽温工作范围：-40°C至125°C　　TPA170C典型应用　　在计算机、电信设备、服务器、电源设备及电池充电器等领域，实时监测电源输出电流，在过载或短路时快速切断电路，以保护器件乃至系统安全尤为关键。　　TPA170C凭借高共模输入电压范围(0V～36V)、高精度低温漂特性(1μV/°C)及灵活的配置功能，可满足上述场景的过流保护需求，为系统可靠性提供有力保障;
2025-06-13 16:18 reading：186
原边反馈、内置100V/1.5A MOS！思瑞浦发布反激式转换器TPQ5180Q
行业新闻

原边反馈、内置100V/1.5A MOS！思瑞浦发布反激式转换器TPQ5180Q

　　聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)推出75V输入、原边反馈模式、内部集成100V/1.5A功率开关的反激式转换器。该产品大大简化了反激电源设计，无需光耦合器或变压器辅助绕组即可进行VOUT稳压输出，可广泛应用于空压控制器、OBC等领域给IGBT或SiC驱动供电，以及BMS、PLC等领域低压侧隔离供电。　　01TPQ5180Q产品优势　　无需光耦合器或变压器辅助绕组　　隔离输出电压从初级侧反激电压采样，无需光耦合器、电压基准或变压器的第三绕组来调节输出电压，仅需在SW与FB之间跨接一个反馈电阻。高度集成带来了简单、可靠且高密度的设计，仅有一个元件跨越隔离屏障。典型应用电路　　BCM模式下(重载)准谐振开关　　(BCM)开关实现了紧凑的磁性解决方案，并具有优于±1.5%的负载和线路调节性能。在重负载时以边界导通模式(BCM)运行。当次级绕组中的电流降至零时，功率 MOSFET 导通。大限度减小开关损耗，提高工作效率。当初级峰值电流达到由内部误差放大器输出所决定的水平时，MOSFET 关断。随着负载减小，频率升高以维持 BCM 运行。　　高输出精度　　TPQ5180Q采用独特的热补偿电路，根据反激二极管正向电压降的热系数调整反馈设定点。即使在次级电流有效为零时测量输出电压，仍然存在与反激二极管相关的非零正向电压降。可选电阻RTC通过抵消输出回路二极管压降的热系数来提高输出电压的精度。不同负载电流情况下输出电压曲线，输出精度可控制在±1.5%以内。　　高工作效率　　不同负载电流情况下效率曲线，正常带载情况下效率可达80%以上。　　高CMTI能力　　碳化硅(SiC)在牵引逆变器等大功率逆变设计中的使用显著增加。SiC逆变器可以产生大于100V/ns的高瞬态电压(dv/dt)信号， 如下左图所示提出的CMTI解决方法。它引入了一个与RFB串联的电阻器(R1)，以及一个放置在两个反馈电阻器和VIN引脚连接处的陶瓷电容器(C1)。电阻电容形成低通滤波器，衰减CMT电流对RFB 100µA工作电流的影响。　　低静态电流Active模式下静态电流VS温度　　02TPQ5180Q产品特性　　•100V1.5A内部开关，车规和工规版本均可提供　　•±1.5%的总输出稳压精度，可选VOUT温度补偿　　•6ms内部软启动或可编程软启动　　•打嗝模式过流故障保护　　•具有–40°C至+150°C的结温范围　　•无需光耦合器或变压器辅助绕组即可进行VOUT稳压　　•内部环路补偿　　•重负载情况下，可在边界导电模式 (BCM) 下实现准谐振开关　　03TPQ5180Q典型应用　　空调压缩机控制器多路隔离电源应用，给驱动上桥臂、下桥臂、以及控制板供电。TPQ5180支持多路辅助绕组输出，提供较高稳压输出精度。空压控制器反激电源方案　　PLC应用反激电源±15V输出方案。TPQ5180原边反馈方式，大大简化电路设计，节省板子面积，很好地满足PLC领域小体积要求。PLC反击电源±15V输出方案
2025-05-26 14:28 reading：745
电池化成、医疗 ECG 精准检测！思瑞浦推出放大器TPA1287
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电池化成、医疗 ECG 精准检测！思瑞浦推出放大器TPA1287

　　聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)推出138dB(@G=100，Typ)的高共模抑制比、高阻抗低噪声仪表放大器TPA1287。该产品提供了出色的共模抑制能力和电压电流检测精度，广泛应用于电池化成、压力传感、医疗心电图(ECG)放大、工业控制等应用。　　1. TPA1287产品优势　　高共模抑制比　　在电池化成的电流检测应用中，电池电压的波动常常影响采样结果，致使最终采集到的电压电流数据出现偏差。信号放大器输入级的高共模抑制比能有效降低前级共模噪声带来的干扰，TPA1287的共模抑制比为120dB(@G=100，Min)， 138dB(@G=100，Typ)，同时支持4V至36V宽压供电，拓宽共模输入范围。宽的输入电压范围和轨到轨输出能力允许信号充分利用供电轨道，使其能够在不同环境下可靠工作。TPA1287不同增益的共模抑制比表现　　高精度和低漂移　　在工业控制、压力传感等应用领域，精准检测至关重要。TPA1287具有极低的增益误差(±0. 05%，@G=1,Max)和增益温漂(2ppm/°C@G=1，Max;30ppm/°C@G>1，Max)，以及极低的失调电压(±40±240/G μV，Max)和失调温漂(±0.2±0.3/G μV/°C，Max)，确保了电压电流检测的高精度和温度稳定性。　　以电池化成应用中采样电阻0.5mΩ，100A的电流采样为例，有效信号为50mV，CMRR以最小值120dB计算，考虑电压变化范围0V~5V，Vos变化带来的精度影响为5uV/50mV=0.01%;考虑常温进行校准，仅考虑温漂带来的影响，±10°C下的Vos温漂对系统精度影响为(0.2uV/°C*10°C)/50mV=0.0025%，增益误差温漂(G>1)对系统精度影响为30ppm/°C*10°C=0.03%。TPA1287增益误差温漂曲线　　高阻抗和低噪声　　相较于普通运放，仪表放大器还具备高阻抗和低噪声特性，针对高内阻信号源采集有精度优势，例如人体生物电信号，电桥信号等。在G=10增益条件下，TPA1287的输入电压噪声为(@1kHz)，输入阻抗为GΩ级别。除此之外，TPA1287具有低偏置电流(10nA)，能够降低对输入信号的影响;灵活的增益配置使得仪表放大器能够放大不同幅值的信号;高带宽(1.2MHz @G=1)也能够实现对信号变化的快速响应，及时将检测信号传递给后级处理。TPA1287输入电压噪声曲线　　2. TPA1287产品特性　　•供电电压：4.0V ~ 36V　　•低输入电压噪声：15nV/√Hz (@ f=1kHz，G=10)　　•低失调电压：±10 μV(Typ)　　•低失调电压温漂：±0.2±0.3/G μV/°C(Max)　　•低静态电流：1.6 mA(Typ)　　•高带宽：1.2 MHz(@G=1，Typ)　　•增益误差：±0. 05%(@G=1，Max)　　•增益误差温漂：2ppm/°C(@G=1，Max)　　•高共模抑制比CMRR：138dB (@DC，G=100，Typ)　　•封装：SOP8、MSOP8　　3. TPA1287典型应用　　在工业控制和医疗器械等行业中需要高共模抑制比、低噪声的检测电路来放大采集的信号。例如，电池化成的电流采样应用上，较高的共模抑制比能够减小电池电压变化导致的采样误差;医疗心电图ECG前端信号微弱，且信号源内阻较大，需要高输入阻抗、低噪声的放大器进行信号放大，故而仪表放大器成为同类型应用的首选。TPA1287凭借其低噪声(@1kHz，G=10)、高共模抑制比(138db@G=100，Typ)、低功耗(1.6mA，Typ)、高输入阻抗、低温漂等特性，是高精度检测应用的理想选择。TPA1287只需要一个外部电阻来设置1到1000之间的任何增益。封装包含MSOP8，SOP8以满足选型需求。TPA1287典型应用场景-检测电池电流
2025-05-13 14:45 reading：387
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