LMV951MKX/NOPB [TI]

Single, 3-V, 2.8-MHz, 0.9-V min supply, 80-mA output current operational amplifier with shutdown | DDC | 6 | -40 to 125;


型号：	LMV951MKX/NOPB
厂家：	TEXAS INSTRUMENTS
描述：	Single, 3-V, 2.8-MHz, 0.9-V min supply, 80-mA output current operational amplifier with shutdown \| DDC \| 6 \| -40 to 125 放大器信息通信管理光电二极管
文件：	总29页 (文件大小：1606K)
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LMV951

ZHCSIB8D –OCTOBER 2006–REVISED SEPTEMBER 2015

具有关断功能的 LMV951 1V 2.7MHz 零交叉轨至轨输入和输出运算放大器

1 特性

3 说明

•

1V 的典型电源值（除非另有说明）

在 1V 和 1.8V 单电源条件下，LMV951 放大器能够以

额定规格在 0.9V 至 3V 电源电压范围内正常运行。

可确保 1V 380µA 单电源运行

关断时电源电流不超过 50nA

2.7MHz 宽带宽

输入共模范围可扩展至两个电源轨，而没有大多数轨至

轨输入放大器所固有的失调过渡区和输入偏置电流反

转。

具有零交叉的轨至轨输入

V_CM范围内无输入 I_BIAS电流反转

与传统的轨至轨输出放大器不同的是，LMV951 具有

缓冲输出级，可提供受阻性输出负载影响相对较小的开

环增益。在 1V 电源电压条件下，LMV951 能够实现超

过 35mA 的拉电流或灌电流，并且能够提供 2.7MHz

的增益带宽积。

1000pF 输出驱动能力

高输出驱动能力

–

灌电流：35mA

拉电流：45mA

•

轨至轨缓冲输出

–

600Ω 负载条件下，输出电压为 32mV（相对于

任一电源轨）

在关断模式下，LMV951 消耗的电源电流低于 50nA。

器件信息⁽¹⁾

–

2kΩ 负载条件下，输出电压为 12mV（相对于

任一电源轨）

部件号

LMV951

封装

封装尺寸（标称值）

SOT (6)

2.90mm × 1.60mm

•

温度范围 -40°C 至 125°C

(1) 如需了解所有可用封装，请参阅产品说明书末尾的可订购产品

附录。

2 应用

•

电池供电系统

电池监控

电源电流监控

空白

简化原理图

失调电压变化与共模电压间的关系

ABOVE V

GENERATOR

1.4

1.2

SHUTDOWN

125°C

INTERNAL

GAIN STAGE

OUTPUT

25°C

IN-

0.8

-40°C

IN+

0.6

= 3V

0.5

BELOW V

GENERATOR

0.4

1.5

(V)

2.5

An IMPORTANT NOTICE at the end of this data sheet addresses availability, warranty, changes, use in safety-critical applications,

intellectual property matters and other important disclaimers. PRODUCTION DATA.

English Data Sheet: SNOSAI3

LMV951

ZHCSIB8D –OCTOBER 2006–REVISED SEPTEMBER 2015

www.ti.com.cn

7.4 器件功能模式........................................................... 15

应用和实施............................................................. 17

8.1 应用信息.................................................................. 17

8.2 典型应用................................................................. 17

电源建议................................................................. 20

特性.......................................................................... 1

应用.......................................................................... 1

说明.......................................................................... 1

修订历史记录 ........................................................... 2

引脚配置和功能........................................................ 3

规格.......................................................................... 3

6.1 绝对最大额定值......................................................... 3

6.2 ESD 额定值............................................................... 3

6.3 建议运行条件............................................................. 4

6.4 热性能信息 ................................................................ 4

6.5 电气特征：1V............................................................ 4

6.6 电气特征：1.8V......................................................... 5

6.7 典型特征.................................................................... 7

详细说明................................................................ 15

7.1 概述......................................................................... 15

7.2 功能框图.................................................................. 15

7.3 特性说明................................................................. 15

10 布局 ....................................................................... 20

10.1 布局指南................................................................ 20

10.2 布局示例................................................................ 20

11 器件和文档支持 ..................................................... 21

11.1 器件支持 ............................................................... 21

11.2 文档支持 ............................................................... 21

11.3 社区资源................................................................ 21

11.4 商标....................................................................... 21

11.5 静电放电警告......................................................... 21

11.6 术语表 ................................................................... 21

12 机械、封装和可订购信息....................................... 21

4 修订历史记录

注：之前版本的页码可能与当前版本有所不同。

Changes from Revision C (April 2013) to Revision D

Page

•

添加了引脚配置和功能部分、ESD 额定值表、特性说明部分、器件功能模式、应用和实施部分、电源建议部分、

布局部分、器件和文档支持部分以及机械、封装和可订购信息部分 .................................................................................... 1

Changes from Revision B (April 2013) to Revision C

Page

•

已更改将美国国家半导体产品说明书的布局更改成了 TI 格式 ............................................................................................. 17

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5 引脚配置和功能

DDC 封装

6 引脚 SOT

顶视图

OUTPUT

SHUTDOWN

-IN

+IN

引脚功能

引脚

I/O

说明

名称

+IN

-IN

编号

同相输入

反相输入

输出

关断

V+

关断输入

正电源电压

负电源电压

V-

6 规格

6.1 绝对最大额定值

(1)(2)

请参阅

最小值

最大值

3.1

单位

电源电压 (V⁺–V⁻)

V_IN差动电压

±0.3

输入和输出引脚处的电压

输入引脚处的电流

(V⁺) + 0.3

–40

(V⁻) − 0.3

±10

°C

(3)

结温

150

安装温度，红外或对流（20 秒）

235

贮存温度

–60

150

(1) 绝对最大额定值表示限值，超过这些限值可能对器件造成损坏。建议运行条件表示器件可正常运行但无法确保器件具体性能的条件。有关

可确保规格和测试条件，请参阅电气特征。

(2) 如果需要军用/航天专用器件，请与德州仪器 (TI) 销售办事处/分销商联系以了解供货情况和技术规格。

(3) 最大功耗是 T_J(MAX)、R_θJA的函数。任何环境温度下允许的最大功耗为 P_D= T_J(MAX)- T_A)/R_θJA。所有数字均适用于直接焊接到 PCB 的封

装。

6.2 ESD 额定值

值

单位

人体放电模型 (HBM)，符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001⁽¹⁾⁽²⁾

±2000

±200

V_(ESD)

静电放电

机器放电模型

(1) JEDEC 文档 JEP155 指出：500V HBM 时能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

(2) 人体放电模型，适用标准 MIL-STD-883，方法 3015.7。机器放电模型，适用标准 JESD22-A115-A（JEDEC 的 ESD MM 标准）。电场诱

导充电器件模型，适用标准 JESD22-C101-C（JEDEC 的 ESD FICDM 标准）。

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6.3 建议运行条件

最小值

-40

最大值

125

单位

°C

(1)

温度范围

电源电压

0.9

(1) 最大功耗是 T_J(MAX)、R_θJA的函数。任何环境温度下允许的最大功耗为 P_D= T_J(MAX)- T_A)/R_θJA。所有数字均适用于直接焊接到 PCB 的封

装。

6.4 热性能信息

LMV951

热指标⁽¹⁾

DDC (SOT)

6 引脚

单位

R_θJA

结至环境热阻⁽²⁾

170

°C/W

(1) 有关传统和新热指标的更多信息，请参阅《半导体和 IC 封装热指标》应用报告 SPRA953。

(2) 最大功耗是 T_J(MAX)、R_θJA的函数。任何环境温度下允许的最大功耗为 P_D= T_J(MAX)- T_A)/R_θJA。所有数字均适用于直接焊接到 PCB 的封

装。

6.5 电气特征：1V

除非另有说明，否则所有额定限值均是针对以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1，V⁻= 0V，V_CM= 0.5V，关断 = 0V 且 R_L= 1MΩ。

(1)

参数

测试条件

最小值⁽²⁾典型值⁽³⁾最大值⁽²⁾

单位

T_A= 25°C

1.5

2.8

V_OS

TC V_OS

I_B

输入失调电压

输入失调平均漂移

输入偏置电流

输入失调电流

在极端温度下

0.15

μV/°C

T_A= 25°C

在极端温度下

I_OS

0.2

T_A= 25°C

0V ≤ V_CM≤ 1V

在极端温度下

T_A= 25°C

CMRR

共模抑制比

0.1V ≤ V_CM≤ 1V

在极端温度下

T_A= 25°C

1V ≤ V⁺≤ 1.8V，V_CM

= 0.5V

在极端温度下

T_A= 25°C

PSRR

V_CM

电源抑制比

1V ≤ V⁺≤ 3V，V_CM

0.5V

在极端温度下

CMRR ≥ 67dB

CMRR ≥ 55dB

1.2

输入共模电压范围

在极端温度下

T_A= 25°C

V_OUT= 0.1V 至 0.9V

R_L= 600Ω（连接至

0.5V）

106

112

在极端温度下

A_V

大信号电压增益

V_OUT= 0.1V 至 0.9V

R_L= 2kΩ（连接至

0.5V）

T_A= 25°C

在极端温度下

T_A= 25°C

R_L= 600Ω（连接至

0.5V）

在极端温度下

T_A= 25°C

输出电压摆幅高位

输出电压摆幅低位

R_L= 2kΩ（连接至

0.5V）

mV（相

对于电源

轨）

在极端温度下

T_A= 25°C

V_OUT

R_L= 600Ω（连接至

0.5V）

在极端温度下

T_A= 25°C

R_L= 2kΩ（连接至

0.5V）

在极端温度下

(1) 电气表中的值仅适用于指示温度下的工厂测试条件。工厂测试条件会使器件的自发热大受限制。

(2) 所有限值均根据测试或统计分析确定。

(3) 典型值表示评定特征时确定的最有可能达到的参数标准。实际典型值可能会随时间推移而变化，而且还会受具体应用和配置的影响。已发

货生产材料未进行这些典型值测试，无法确保符合这些典型值。

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电气特征：1V (接下页)

除非另有说明，否则所有额定限值均是针对以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1，V⁻= 0V，V_CM= 0.5V，关断 = 0V 且 R_L= 1MΩ。⁽¹⁾

参数

测试条件

最小值⁽²⁾典型值⁽³⁾最大值⁽²⁾

单位

拉电流

V_O= 0V，V_IN(DIFF)

±0.2V

T_A= 25°C

在极端温度下

(4)

I_OUT

输出短路电流

灌电流

V_O= 1V，V_IN(DIFF)

±0.2V

T_A= 25°C

在极端温度下

370

480

520

激活模式 V_SD<0.4V

关断模式 V_SD>0.6V

I_S

电源电流

μA

T_A= 25°C

0.01

在极端温度下

(5)

压摆率

请参阅

1.4

2.7

V/μs

MHz

GBWP

e_n

增益带宽积

输入基准电压噪声

输入基准电流噪声

总谐波失真

f = 1kHz

nV/√Hz

pA/√Hz

i_n

0.2

THD

f = 1kHz，A_V= 1，R_L= 1kΩ

激活模式，V_SD= 0V

关断模式，V_SD= 1V

激活模式

0.02%

.001

I_SD

关断引脚电流

µA

0.4

V_SD

关断引脚电压范围

关断模式

0.65

(4) 短路测试是瞬时测试，短路持续时间为 1.5ms。

(5) 指定的数字是正负压摆率的平均值。

6.6 电气特征：1.8V

除非另有说明，否则所有额定限值均是针对以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1.8V，V⁻= 0V，V_CM= 0.9V，关断 = 0V 且 R_L=

1MΩ。⁽¹⁾

参数

测试条件

最小值典型值最大值

单位

(2)

(3)

(2)

T_A= 25°C

1.5

2.8

V_OS

输入失调电压

输入失调平均漂移

输入偏置电流

输入失调电流

共模抑制比

μV/°C

在极端温度下

TC V_OS

I_B

0.15

T_A= 25°C

在极端温度下

I_OS

0.2

T_A= 25°C

CMRR

0V ≤ V_CM≤ 1.8V

在极端温度下

T_A= 25°C

1V ≤ V⁺≤ 1.8V，V_CM

= 0.5V

在极端温度下

T_A= 25°C

PSRR

V_CM

电源抑制比

1V ≤ V⁺≤ 3V，V_CM

0.5V

在极端温度下

CMRR ≥ 82dB

CMRR ≥ 80dB

–0.2

输入共模电压范围

在极端温度下

T_A= 25°C

V_OUT= 0.2 至 1.6V

R_L= 600Ω（连接至

0.9V）

110

116

在极端温度下

A_V

大信号电压增益

V_OUT= 0.2 至 1.6V

R_L= 2kΩ（连接至

0.9V）

T_A= 25°C

在极端温度下

(1) 电气表中的值仅适用于指示温度下的工厂测试条件。工厂测试条件会使器件的自发热大受限制。

(2) 所有限值均根据测试或统计分析确定。

(3) 典型值表示评定特征时确定的最有可能达到的参数标准。实际典型值可能会随时间推移而变化，而且还会受具体应用和配置的影响。已发

货生产材料未进行这些典型值测试，无法确保符合这些典型值。

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电气特征：1.8V (接下页)

除非另有说明，否则所有额定限值均是针对以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1.8V，V⁻= 0V，V_CM= 0.9V，关断 = 0V 且 R_L=

1MΩ。⁽¹⁾

参数

测试条件

最小值典型值最大值

单位

(2)

(3)

(2)

T_A= 25°C

R_L= 600Ω（连接至

0.9V）

在极端温度下

T_A= 25°C

输出电压摆幅高位

R_L= 2kΩ（连接至

0.9V）

mV（相

对于电

源轨）

在极端温度下

T_A= 25°C

V_OUT

R_L= 600Ω（连接至

0.9V）

在极端温度下

T_A= 25°C

105

输出电压摆幅低位

R_L= 2kΩ（连接至

0.9V）

在极端温度下

T_A= 25°C

拉电流

V_O= 0V，V_IN(DIFF)

在极端温度下

±0.2V

(4)

I_OUT

输出短路电流

灌电流

V_O= 1.8V，V_IN(DIFF)

= ±0.2V

T_A= 25°C

在极端温度下

T_A= 25°C

570

0.3

780

880

2.2

激活模式 V_SD<0.5V

关断模式 V_SD>1.3V

在极端温度下

T_A= 25°C

I_S

电源电流

μA

在极端温度下

(5)

压摆率

请参阅

1.4

2.8

V/μs

MHz

GBWP

e_n

增益带宽积

输入基准电压噪声

输入基准电流噪声

总谐波失真

f = 1kHz

nV/√Hz

pA/Hz

i_n

0.2

THD

f = 1kHz，A_V= 1，R_L= 1kΩ

激活模式，V_SD= 0V

关断模式，V_SD= 1.8V

激活模式

0.02%

.001

I_SD

关断引脚电流

µA

0.5

1.8

V_SD

关断引脚电压范围

关断模式

1.45

(4) 短路测试是瞬时测试，短路持续时间为 1.5ms。

(5) 指定的数字是正负压摆率的平均值。

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6.7 典型特征

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

1.6

1.4

1.2

120

100

0.8

0.6

125°C

25°C

-40°C

0.4

0.2

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

SUPPLY VOLTAGE (V)

图 1. 电源电流与电源电压间的关系

图 2. 关断模式下电源电流与电源电压间的关系

0.5

0.4

0.8

125°C

25°C

= 1V

125°C

= 1.8V

25°C

0.6

0.4

0.2

0.3

0.2

0.1

-40°C

0.2

0.4

0.6

0.8

0.3

SHUTDOWN VOLTAGE (V)

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

SHUTDOWN VOLTAGE (V)

图 3. 电源电流与关断电压间的关系

图 4. 电源电流与关断电压间的关系

= 3V

125°C

25°C

1.6

1.8

125°C

25°C

1.2

1.6

1.4

1.2

-40°C

0.4

= 1V

0.2

0.4

0.6

(V)

0.8

0.5

1.5

2.5

SHUTDOWN VOLTAGE (V)

图 6. V_OS与 V_CM间的关系

图 5. 电源电流与关断电压间的关系

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

1.4

1.6

125°C

1.2

125°C

1.5

0.8

0.6

0.4

25°C

1.4

-40°C

1.3

1.2

-40°C

= 3V

0.5

= 1.8V

0.3

0.6

0.9

(V)

1.2

1.5

1.8

1.5

(V)

2.5

图 7. V_OS与 V_CM间的关系

图 8. V_OS与 V_CM间的关系

1.9

1.5

125°C

= 1V

125°C

25°C

-40°C

1.1

0.7

0.3

25°C

-40°C

3.2

0.2

0.4

0.6

(V)

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

SUPPLY VOLTAGE (V)

图 9. V_OS与电源电压间的关系

图 10. I_BIAS与 V_CM间的关系

= 3V

= 1.8V

125°C

-40°C

25°C

-40°C

25°C

0.5

1.5

(V)

2.5

0.2 0.4 0.6 0.8

1.2 1.4 1.6 1.8

(V)

图 12. I_BIAS与 V_CM间的关系

图 11. I_BIAS与 V_CM间的关系

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

160

140

120

200

170

140

110

-40°C

25°C

100

125°C

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

SUPPLY VOLTAGE (V)

图 13. 拉电流与电源电压间的关系

图 14. 灌电流与电源电压间的关系

= 1V

-40°C

25°C

125°C

0.8

0.2

0.4

0.6

OUT

0.8

0.2

0.4

0.6

(V)

OUT

图 15. 拉电流与输出电压间的关系

图 16. 灌电流与输出电压间的关系

100

120

= 1.8V

-40°C

25°C

125°C

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

(V)

OUT

图 17. 拉电流与输出电压间的关系

图 18. 灌电流与输出电压间的关系

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

160

140

120

100

210

180

150

= 3V

-40°C

25°C

120

25°C

125°C

0.5

2.5

1.5

0.5

2.5

1.5

(V)

OUT

(V)

OUT

图 19. 拉电流与输出电压间的关系

图 20. 灌电流与输出电压间的关系

= 2 kW

125°C

25°C

-40°C

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

SUPPLY VOLTAGE (V)

图 21. 正输出摆幅与电源电压间的关系

图 22. 负输出摆幅与电源电压间的关系

140

120

100

= 600W

125°C

25°C

125°C

25°C

-40°C

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

0.8

1.2

1.6

2.4

2.8

3.2

SUPPLY VOLTAGE (V)

图 23. 正输出摆幅与电源电压间的关系

图 24. 负输出摆幅与电源电压间的关系

LMV951

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

100

10 kW

20 pF

PHASE

2 kW

50 pF

100 pF

200 pF

600W

GAIN

10 kW

20 pF

600W

-20

-40

-60

-20

-40

-60

-20

-40

-60

-20

-40

-60

50 pF

2 kW

100 pF

200 pF

= 1V

= 2 kW

= 20 pF

FREQUENCY (Hz)

100k

10M

100M

10k

100k

10M

100M

10k

图 25. 开环增益和相位与容性负载

图 26. 开环增益和相位与阻性负载

100

10 kW

20 pF

PHASE

2 kW

600W

50 pF

100 pF

200 pF

GAIN

10 kW

20 pF

600W

-20

-40

-60

-20

-40

-60

50 pF

-20

-40

-60

-20

-40

-60

2 kW

100 pF

200 pF

= 1.8V

= 2 kW

= 20 pF

FREQUENCY (Hz)

100k

10M

100M

10k

FREQUENCY (Hz)

10k

100k

10M

100M

图 27. 开环增益和相位与容性负载

图 28. 开环增益和相位与阻性负载

100

20 pF

10 kW

PHASE

2 kW

600W

50 pF

100 pF

200 pF

20 pF

GAIN

10 kW

600W

50 pF

-20

-40

-60

-20

-40

-60

-20

-40

-60

-20

-40

-60

2 kW

100 pF

200 pF

= 3V

= 20 pF

= 2 kW

FREQUENCY (Hz)

10k

100k

10M

100M

100k

10M

100M

10k

FREQUENCY (Hz)

图 29. 开环增益和相位与容性负载

图 30. 开环增益和相位与阻性负载

LMV951

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

INPUT = 20 mV

INPUT = 0.8 V

f = 500 kHz

f = 100 kHz

= 1V

2 mV/DIV

500 ns/DIV

图 31. 小信号瞬态响应，A_V= +1

图 32. 大信号瞬态响应，A_V= +1

INPUT = 0.8 V

INPUT = 20 mV

f = 100 kHz

f = 500 kHz

= 1.8V

500 ns/DIV

2 mV/DIV

图 33. 小信号瞬态响应，A_V= +1

图 34. 大信号瞬态响应，A_V= +1

INPUT = 20 mV

INPUT = 0.8 V

f = 500 kHz

f = 100 kHz

= 3V

500 ns/DIV

2 mV/DIV

图 35. 小信号瞬态响应，A_V= +1

图 36. 大信号瞬态响应，A_V= +1

LMV951

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

100

= 1V

V = 1.8V

600W

2 kW

10 kW

100

1000

10000

100

1000

10000

CAPACITIVE LOAD (pF)

图 37. 相位裕度与容性负载间的关系（稳定性）

图 38. 相位裕度与容性负载间的关系（稳定性）

100

120

= 3V

1.8V

100

+PSRR

600W

2 kW

-PSRR

10 kW

1V, 1.8V, 3V

100

1000

10000

100

10k

100k

CAPACITIVE LOAD (pF)

FREQUENCY (Hz)

图 39. 相位裕度与容性负载间的关系（稳定性）

图 40. PSRR 与频率间的关系

110

140

= 1.8V

100

120

100

= 1V

V⁺= 1.8V

= 3V

= 1V

= 3V

= 1V

100

10k

100k

10k

100k

FREQUENCY (Hz)

图 41. CMRR 与频率间的关系

图 42. 输入基准电压噪声与频率间的关系

LMV951

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典型特征 (接下页)

除非另有说明，否则所有限值均基于以下条件：T_A= 25°C，V⁺= 1V，V⁻= 0V，V_CM= V⁺/2 = V_O。

0.18

0.15

0.12

0.09

0.06

0.03

0.16

0.14

0.12

0.1

= 1.8V

= 1V

600W

0.08

0.06

0.04

0.02

100 kW

100

10k

100k

100

10k

100k

FREQUENCY (Hz)

图 43. THD+N 与频率间的关系

图 44. THD+N 与频率间的关系

0.14

1000

100

= 3V

= 1V

0.12

0.1

600W

0.08

0.06

100 kW

0.04

0.02

0.1

0.01

100

10k

100k

100

10k

100k

10M

FREQUENCY (Hz)

图 46. 闭环输出阻抗与频率间的关系

图 45. THD+N 与频率间的关系

LMV951

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7 详细说明

7.1 概述

LMV951 器件是一款采用了内部电荷泵的低电压运算放大器，可在 1V 至 3V 的电源电压范围内实现完全轨至轨输

入和输出运算。该器件使用 10MHz 至 15MHz 的内部开关频率来生成内部电压。

7.2 功能框图

ABOVE V

GENERATOR

SHUTDOWN

INTERNAL

GAIN STAGE

OUTPUT

IN-

IN+

BELOW V

GENERATOR

7.3 特性说明

7.3.1 电池供电系统

最大运行电压为 3V，可保证运行特征的最低电压为 1V。因此，LMV951 非常适合用于使用一节或两节镍镉或镍氢

电池的电池供电系统。LMV951 还能在 0.9V 电压下正常工作，是单节碱性电池应用的理想之选。

7.3.2 小型尺寸

LMV951 封装的尺寸较小，非常适合高密度板系统。通过使用小型 6 引脚 SOT 封装，可将放大器放置在更靠近信

号源的位置，从而降低噪声拾取并提高信号完整性。

7.4 器件功能模式

7.4.1 关断功能

在关断模式下，LMV951 消耗的电源电流通常会低于 50nA，因此非常适合功耗敏感型应用。启用 3μs 内即可恢复

全部功能。

关断期间输出处于高阻抗。可在关断期间向输入和输出施加电压，只要这些电压在规定的 V+ 至 V- 范围内即可。

7.4.2 轨至轨输入

双极输入级可实现没有输入偏置电流反转的轨至轨输入运算，而且会在整个输入共模范围内提供恒定的失调电压。

输入部分包含处于输入之间的保护二极管，以限制差动电压（输入引脚之间的电压）。LMV951 不能用于比较器应

用，因为这些二极管会使输入电位趋同。这些二极管还会在关断期间引起跟随器配置方面的问题，因为有可能会通

过这些二极管在输入引脚间发生串扰。

LMV951

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器件功能模式 (接下页)

7.4.3 轨至轨输出

在 1V 电源下，CMOS 输出级可提供几乎独立于阻性负载的增益以及超过 35mA 的输出驱动电流。该输出级的另一

个好处是，在正单位增益条件下，LMV951 在容性负载超过 1000pF 时仍能保持稳定。

内部电荷泵用于为内部栅极驱动电路提供所需的余量，并且不会使输出超出电源轨范围。输出摆幅仍会受 V+ 和 V-

轨的限制。

7.4.4 驱动容性负载

单位增益跟随器是对容性负载最敏感的运算放大器配置。在该配置下，LMV951 可驱动高达 10,000pF，而不会出

现振荡。如果应用中需要比产品说明书图表中给出的值更大的相位裕度，建议您使用缓冲器网络。缓冲器的优势在

于，能够减轻输出信号的振铃效应，同时保持可确保较宽动态范围的输出摆幅；这一点在电源电压较低时尤为重

要。

OUT

图 47. 用以提高相位裕度的缓冲器网络

表 1 给出了大型电容器的一些常用值的推荐值。对于这些值，R_L= 2kΩ。

表 1. 缓冲网络的推荐值

C_L

R_S

C_S

500pF

680pF

1000pF

330Ω

270Ω

220Ω

6800pF

8200pF

.015μF

= 1V

1 ms/DIV

图 48. 1000pF 且无缓冲器

1 ms/DIV

图 49. 1000pF 且有缓冲器

LMV951

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8 应用和实施

注

以下应用部分中的信息不属于 TI 组件规格的范围，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客

户应负责确定组件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实施，以确认系统功能正

常。

8.1 应用信息

借助独特的内部电荷泵，LMV951 可在低至 0.9V 的电源电压下完全正常工作。这使得独特的低电压电路成为可

能，这是标准放大器所无法实现的。

8.2 典型应用

8.2.1 两线制线路传输

图 50 中所示的电路可以驱动一条仅使用两根导线（单信号和电源混用的导线以及接地导线）的长电缆。LMV951

拥有强大的输出级和低运行电压，因此是用以驱动长电缆的理想选择。

1 kW

.01 mF

10 kW

10 mF

20 mF

10 mF

.01 mF

1 kW

10 kW

CABLE

1 mF

10 kW

OUTPUT

10 kW

SENSOR

图 50. 两线制线路驱动器

8.2.1.1 设计要求

当许多传感器都远离控制区域时，配线便会成为重要的支出项。在大型项目（如工业厂房）中，仅使用两条导线有

助于最大限度地减少费用。此时既需要传送来自传感器的缓冲信号，又需要为传感器放大器供电。

8.2.1.2 详细设计流程

TI 建议使用 3V 的电源来为该系统供电。将 A1 和 A2 设置为单位增益缓冲器。如果所需增益大于 1，将 A1 配置为

所需增益将会非常简单。C₁以及 R₁和 R₂用于确保 A1 的输入处具有正确的直流运行点。

C₄以及 R₅和 R₆用于为 A2 设置正确的直流运行点。所选择的 C₁、C₃和 C₄能在 1kHz 方波输入下实现大约 20%

的压降。

8.2.1.3 应用曲线

图 51 显示了经过 1000 英尺双绞线电缆后的 25kHz 信号。图 52 显示了经过 50 英尺双绞线电缆后的 200kHz 信

号。

LMV951

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典型应用 (接下页)

INPUT = 1 V

5 ms/DIV

1 ms/DIV

图 52. 经过 50 英尺后的 200kHz 信号

图 51. 经过 1000 英尺后的 25kHz 信号

8.2.2 电桥配置放大器

.01 mF

.1 mF

.01 mF

100 kW

10 kW

100 kW

1 mF 5V

100 kW

图 53. 桥式放大器

有些应用可能会因负载上的电压加倍而受益。使 V⁺= 1V，电桥配置可以向阻值低至 300Ω 的负载提供峰间值为

2V 的输出。LMV951 的输出级使其能够驱动 120Ω 的负载，且仍能摆动到电源轨的至少 70%。

通过图 53 中所示的电桥配置，该放大器可维持低压降电压，从而提供最大的动态范围。它的增益配置为 1，且最

大限度地减少了所用部件。

所选的电阻器值可确保电流消耗最小，并且由于偏置电流引起的电压误差可忽略不计。这些所选电阻器值的使用使

得该电路在电池供电的设计中非常实用。R₁、R₂和 R₅、R₆设置了相当于 V⁺的一半的虚拟接地。电阻器值的精度

将会决定两个虚拟接地的匹配程度。虚拟接地中的任何误差都将表现为没有输入信号时流经 R_L的电流。

LMV951

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典型应用 (接下页)

对输入信号的交流耦合会将该信号的直流偏置点设置为电路的虚拟接地。通过使用大电阻器值和 1µF 的电容器

(C₁)，可将该电路的频率滚降设置为低于 10Hz。

•

C₂和 C₃是 0.01μF 的陶瓷电容器，其位置应尽可能靠近引脚 6，即 V⁺引脚。正如电源旁路部分中所提到的，

这些电容器必须具有低 ESR 和高于 15MHz 的自谐振频率。

•

C₄是 1μF 的钽或电解电容器，其位置也应尽可能靠近电源引脚。

要使用关断功能，请将两个部件的引脚 5 连接在一起，并通过 470kΩ 电阻器连接至 V⁺。在引脚 5 和接地之间

添加一个开关。关闭开关会使部件处于激活模式，打开开关则会将部件设置为关断模式，且不会向 V⁺增加任何

额外电流。

8.2.3 虚拟接地电路

VIRTUAL GROUND

.01 mF

1 mF

图 54. 虚拟接地电路

在图 54 中，LMV951 用于在系统中构建虚拟接地。在提供缓冲输出级的情况下，该部件能够在 1V 电压下处理高

于 35mA 的负载电流。

R₃和 R₄用于设置虚拟接地的电压。为了确保低噪声，这两个电阻器的阻值应在 1kΩ 至 10kΩ 范围内。C₁和 C₂

可为 LMV951 提供推荐的旁路。这些电容器必须尽可能靠近引脚 2 和引脚 6。

LMV951

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9 电源建议

与在其他高性能 IC 中一样，适当的电源旁路对于优化 LMV951 的性能至关重要。

内部的 15MHz 电压发生器需要适当的电源旁路才能实现最佳运行。必须在尽可能靠近 V⁺和 V⁻引脚（引脚 2 和引

脚 6）的位置放置一个 0.01µF 的表面贴装陶瓷电容器。这个电容器需要具有低 ESR 和高于 15MHz 的自谐振频

率。另外，还必须在 LMV951 附近放置一个电容值为 1µF 至 10µF 的小型钽或电解电容器。

10 布局

10.1 布局指南

•

必须使用低 ESR 电容器将 V+ 引脚旁路至接地。放置位置越靠近 V+ 引脚和接地引脚越好。

请注意，应最大限度减小由 V+ 引脚和接地之间的旁路电容器连接形成的环路区域。

应将接地引脚连接至 PCB 接地平面的器件引脚。

应将反馈组件放置在尽可能靠近器件的位置，以最大限度减少杂散。

10.2 布局示例

图 55. 布局建议

LMV951

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11 器件和文档支持

11.1 器件支持

11.1.1 开发支持

LMV951 PSPICE 模型，http://www.ti.com/cn/lit/zip/snom029

TINA-TI 基于 SPICE 的模拟仿真程序，http://www.ti.com.cn/tool/cn/tina-ti

DIP 适配器评估模块，http://www.ti.com.cn/tool/cn/dip-adapter-evm

TI 通用运算放大器评估模块，http://www.ti.com.cn/tool/cn/opampevm

TI Filterpro 软件，http://www.ti.com.cn/tool/cn/filterpro

WEBENCH^®放大器设计器，http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/analog/webench/amplifiers.page

11.2 文档支持

11.2.1 相关文档

有关其他应用，请参阅以下文档：《AN-31 运算放大器电路集合》，SNLA140

11.3 社区资源

下列链接提供到 TI 社区资源的连接。链接的内容由各个分销商“按照原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，

并且不一定反映 TI 的观点；请参阅 TI 的《使用条款》。

TI E2E™ 在线社区 TI 的工程师对工程师 (E2E) 社区。此社区的创建目的在于促进工程师之间的协作。在

e2e.ti.com 中，您可以咨询问题、分享知识、拓展思路并与同行工程师一道帮助解决问题。

设计支持

TI 参考设计支持可帮助您快速查找有帮助的 E2E 论坛、设计支持工具以及技术支持的联系信息。

11.4 商标

E2E is a trademark of Texas Instruments.

WEBENCH is a registered trademark of Texas Instruments.

All other trademarks are the property of their respective owners.

11.5 静电放电警告

这些装置包含有限的内置 ESD 保护。存储或装卸时，应将导线一起截短或将装置放置于导电泡棉中，以防止 MOS 门极遭受静电损

伤。

11.6 术语表

SLYZ022 — TI 术语表。

这份术语表列出并解释术语、缩写和定义。

12 机械、封装和可订购信息

以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更，恕不另行通知，且

不会对此文档进行修订。如需获取此产品说明书的浏览器版本，请查看左侧的导航栏。

PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com

10-Dec-2020

PACKAGING INFORMATION

Orderable Device

Status Package Type Package Pins Package

Eco Plan

Lead finish/

Ball material

MSL Peak Temp

Op Temp (°C)

Device Marking

Samples

Drawing

Qty

(1)

(2)

(3)

(4/5)

(6)

LMV951MK/NOPB

LMV951MKX/NOPB

ACTIVE SOT-23-THIN

DDC

1000 RoHS & Green

3000 RoHS & Green

Level-1-260C-UNLIM

-40 to 125

AS3A

⁽¹⁾The marketing status values are defined as follows:

ACTIVE: Product device recommended for new designs.

LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.

NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.

PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.

OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.

⁽²⁾RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance

do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may

reference these types of products as "Pb-Free".

RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.

Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based

flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.

⁽³⁾MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.

⁽⁴⁾There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.

⁽⁵⁾Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation

of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.

(6)

Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two

lines if the finish value exceeds the maximum column width.

Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information

provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and

continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.

TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.

In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.

Addendum-Page 1

PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com

10-Dec-2020

Addendum-Page 2

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

www.ti.com

29-Oct-2021

TAPE AND REEL INFORMATION

*All dimensions are nominal

Device

Package Package Pins

Type Drawing

SPQ

Reel

Pin1

Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant

(mm) W1 (mm)

LMV951MK/NOPB

LMV951MKX/NOPB

SOT-

23-THIN

DDC

1000

3000

178.0

8.4

3.2

1.4

4.0

8.0

SOT-

178.0

8.4

3.2

1.4

4.0

8.0

23-THIN

Pack Materials-Page 1

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

www.ti.com

29-Oct-2021

*All dimensions are nominal

Device

Package Type Package Drawing Pins

SPQ

Length (mm) Width (mm) Height (mm)

LMV951MK/NOPB

LMV951MKX/NOPB

SOT-23-THIN

DDC

1000

3000

208.0

191.0

35.0

Pack Materials-Page 2

PACKAGE OUTLINE

DDC0006A

SOT-23 - 1.1 max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

3.05

2.55

1.1

0.7

1.75

1.45

0.1 C

PIN 1

INDEX AREA

4X 0.95

1.9

3.05

2.75

0.5

0.3

0.1

TYP

0.0

0.2

C A B

0 -8 TYP

0.25

GAGE PLANE

SEATING PLANE

0.20

0.12

TYP

0.6

0.3

TYP

4214841/C 04/2022

NOTES:

1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing

per ASME Y14.5M.

2. This drawing is subject to change without notice.

3. Reference JEDEC MO-193.

www.ti.com

EXAMPLE BOARD LAYOUT

DDC0006A

SOT-23 - 1.1 max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

SYMM

6X (1.1)

6X (0.6)

SYMM

4X (0.95)

(R0.05) TYP

(2.7)

LAND PATTERN EXAMPLE

EXPLOSED METAL SHOWN

SCALE:15X

METAL UNDER

SOLDER MASK

OPENING

SOLDER MASK

OPENING

METAL

EXPOSED METAL

0.07 MIN

ARROUND

0.07 MAX

ARROUND

NON SOLDER MASK

DEFINED

SOLDER MASK

DEFINED

SOLDERMASK DETAILS

4214841/C 04/2022

NOTES: (continued)

4. Publication IPC-7351 may have alternate designs.

5. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.

www.ti.com

EXAMPLE STENCIL DESIGN

DDC0006A

SOT-23 - 1.1 max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

SYMM

6X (1.1)

6X (0.6)

SYMM

4X(0.95)

(R0.05) TYP

(2.7)

SOLDER PASTE EXAMPLE

BASED ON 0.125 THICK STENCIL

SCALE:15X

4214841/C 04/2022

NOTES: (continued)

6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate

design recommendations.

7. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.

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