思瑞浦3PEAK(688536)推出高精度运放TPA5971(单通道)/ TPA5972(双通道)。针对光模块中容易被忽视的痛点:MPD输出的光电流只有nA级,偏置电流与温漂会直接损耗测量精度,这类问题常温下不易显现,高温工况下才集中暴露;该器件同样适用精密仪器与工业测控的高阻信号源。器件2.2V–5.5V供电、10MHz带宽、失调电压最大±50µV、偏置电流典型50fA、零交越架构消除共模切换失真;封装含SOT23-5、MSOP8、SOP8与WLCSP(TPA5971-WLPR、TPA5972-WLPR、TPA5972S-WLPR),最小1.4mm×0.8mm。

图1 TPA5971-WLPR、TPA5972-WLPR与TPA5972S-WLPR封装示意
TPA5971/TPA5972产品优势
偏置电流低至50fA,微弱光电流不被“淹没”
TPA5971/TPA5972偏置电流典型50fA、-40℃至85℃最大±1pA、125℃最大±30pA。以10MΩ跨阻为例,1pA即10µV零点偏移。

图2 输入偏置电流随温度变化曲线
零交越架构,共模扫过全程不跳变
常规轨到轨输入级用互补差分对,共模扫过切换区时失调电压出现台阶,光功率标定的基准随之跳动。TPA5971/TPA5972以电荷泵配合单一差分对实现零交越,全范围无台阶,无需固件补偿。

图3 输入失调电压随共模电压变化
温漂0.5µV/℃,全温精度不打折
壳温可达85℃以上,温漂直接折算成直流误差。TPA5971/TPA5972用连续时间架构配合修调,不用斩波即实现温漂典型0.5µV/℃、最大±1µV/℃、也避开斩波的低频噪声与纹波。图3中25℃与125℃曲线的间距约40µV,与规格一致。

图4 输入失调电压随温度变化
TPA5971/TPA5972产品特性
- 供电范围2.2V–5.5V,轨到轨输入输出,兼容2.5V/3.3V/5V电源轨;
- 输入失调电压最大±50µV,温漂典型0.5µV/℃、最大±1µV/℃;
- 输入偏置电流典型50fA,-40℃至85℃最大±1pA,125℃最大±30pA;
- 零交越输入架构,全共模范围保持高线性,无需固件补偿;
- 增益带宽积10MHz,压摆率6V/µs,输入电压噪声12.5nV/√Hz @1kHz;静态电流1.8mA/通道,输出短路电流55mA;
- 工业级-40℃至+125℃;提供SOT23-5、MSOP8、SOP8与WLCSP封装,WLCSP型号含TPA5971-WLPR、TPA5972-WLPR、TPA5972S-WLPR。
与同门通用运放TP2311/TP2312相比,TPA5971/TPA5972常温段偏置电流量级相当,高温段与温漂明显更优,并提供更小的WLCSP封装,关键参数如表1。

表1 TPA5971/TPA5972与TP2311/TP2312关键参数对比
TPA5971/TPA5972产品应用
三处精度命门,覆盖光模块与工业精密场景
高速光模块中有三个位置:精密电流检测(TOSA偏置电流分流监控,送ADC)、精密电流源(恒流环路误差放大,基准由DAC给定)、光功率监测(MPD光电流转电压,闭环);也适用于精密仪器与工业测控等高阻信号源。

图5 典型应用:精密电流检测、精密电流源与光功率监测
TPA5971/TPA5972可提供样品申请及评估板技术支持。如有选型、测试及量产需求,请联系思瑞浦当地销售团队或邮件至support@3peak.com。官网:www.3peak.com。