TLV8801DBVT [TI]

单路、5.5V、6kHz、超低静态电流 (450nA)、RRIO 运算放大器 | DBV | 5 | -40 to 125;


型号：	TLV8801DBVT
厂家：	TEXAS INSTRUMENTS
描述：	单路、5.5V、6kHz、超低静态电流 (450nA)、RRIO 运算放大器 \| DBV \| 5 \| -40 to 125 放大器运算放大器
文件：	总28页 (文件大小：1414K)
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TLV8801, TLV8802

ZHCSFE8A –AUGUST 2016–REVISED NOVEMBER 2016

TLV8801/TLV8802 适用于成本优化型系统的 320nA 毫微功耗运算放大器

1 特性

3 说明

•

对于成本优化型系统

TLV8801（单通道）和 TLV8802（双通道）系列超低

功耗运算放大器是无线和低功耗有线设备中成本优化

型感测应用的理想选择。对于 CO 检测器、烟雾检测

器和运动检测安全系统（如 PIR 运动检测）这类电池

运行寿命至关重要的设备，TLV880x 放大器可最大限

度降低其功耗。此类器件的互补金属氧化物半导体

(CMOS) 输入级经过精心设计，能够实现超低安培电

流，从而降低 I_BIAS和 I_OS误差，否则会影响敏感应

用，（例如带有兆欧级反馈电阻的互阻抗放大器 (TIA)

配置）以及高源阻抗感测应用产生影响的绝佳选择。

此外，内置的电磁干扰 (EMI) 保护功能可降低器件对

手机、WiFi、无线发射器、标签阅读器所发出意外射频

(RF) 信号的灵敏度。

毫微功耗电源电流：320nA/通道

偏移电压：4.5mV（最大值）

低 TcVos：1µV/°C

单位增益带宽：6kHz

单位增益稳定

低输入偏置电流：0.1pA

宽电源电压范围：1.7V 至 5.5V

轨到轨输出

无输出反转

EMI 保护

温度范围：–40℃ 至 125℃

行业标准封装：

–

5 引脚小外形尺寸晶体管 (SOT)-23 封装（单通

道版本）

TLV8801（单通道）和 TLV8802（双通道）版本分别

采用符合行业标准的 5 引脚 SOT-23 和 8 引脚

VSSOP 封装。

–

8 引脚超薄小外形尺寸 (VSSOP) 封装（双通道

版本）

LPV80x 和 TLV880x 毫微功耗放大器

电源电流

2 应用

器件编号

通道

（典型值/通偏移电压（最大值）

道）

•

气体检测器（例如 CO 检测器和 O₂检测器）

使用 PIR 传感器的运动检测器

离子化烟雾报警器

TLV8801

TLV8802

LPV801

LPV802

450nA

320nA

450nA

320nA

4.5mV

3.5mV

温度调节装置

远程传感器、IoT（物联网）

有效的射频识别 (RFID) 阅读器和标签

便携式医疗设备

器件信息⁽¹⁾

器件型号

TLV8801

TLV8802

封装

封装尺寸

便携式血糖监护仪

SOT-23 (5)

VSSOP (8)

2.90mm x 1.60mm

3.00mm × 3.00mm

(1) 要了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。

毫微功耗电化学传感器放大器

毫微功耗 PIR 运动传感器放大器

V_REF

TLV8802a

Output to

Comparator

TLV8802a

V_REF

C_F

R_F

TLV8802b

R_Load

V_OUT

V_REF

TLV8802b

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: SNOSD34

TLV8801, TLV8802

ZHCSFE8A –AUGUST 2016–REVISED NOVEMBER 2016

www.ti.com.cn

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.......................................................................... 4

6.1 绝对最大额定值......................................................... 4

6.2 ESD 额定值............................................................... 4

6.3 建议的工作条件......................................................... 4

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

6.5 电气特性.................................................................... 4

6.6 典型特性.................................................................... 6

详细说明................................................................ 12

7.1 概述......................................................................... 12

7.2 功能框图.................................................................. 12

7.3 特性说明................................................................. 12

7.4 器件功能模式........................................................... 12

应用和实现............................................................. 14

8.1 应用信息.................................................................. 14

8.2 典型应用：三端 CO 气体传感器放大器................... 14

8.3 注意事项 ................................................................. 16

电源相关建议 ......................................................... 16

10 布局 ....................................................................... 16

10.1 布局准则................................................................ 16

10.2 布局示例................................................................ 17

11 器件和文档支持 ..................................................... 18

11.1 器件支持 ............................................................... 18

11.2 相关链接................................................................ 18

11.3 接收文档更新通知 ................................................. 18

11.4 社区资源................................................................ 18

11.5 商标....................................................................... 18

11.6 静电放电警告......................................................... 18

11.7 Glossary................................................................ 18

12 机械、封装和可订购信息....................................... 18

4 修订历史记录

Changes from Original (August 2016) to Revision A

Page

•

已更改 LPV 和 TLV 毫微功耗放大器表格标题并更新了 '01 电源电流 ................................................................................... 1

Added 为 TLV8801 添加了单独的“CMRR”行.......................................................................................................................... 5

Changed 将 TLV8801 典型电源电流从 500nA 更改成了 450nA ............................................................................................ 5

TLV8801, TLV8802

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5 引脚配置和功能

TLV8802 8 引脚 VSSOP

DGK 封装

TLV8801 5 引脚 SOT-23

俯视图

DBV 封装

俯视图

OUT A

-IN A

+IN A

V-

V+

OUT

V-

V+

OUT B

-IN B

+IN B

+IN

-IN

引脚功能：TLV8801 DBV

引脚

I/O

说明

名称

OUT

-IN

编号

输出

反相输入

+IN

V-

非反相输入

负电源（最低）

正电源（最高）

V+

引脚功能：TLV8802 DGK

引脚

I/O

说明

名称

OUT A

-IN A

+IN A

V-

编号

通道 A 输出

通道 A 反相输入

通道 A 非反相输入

负电源（最低）

通道 B 非反相输入

通道 B 反相输入

通道 B 输出

+IN B

-IN B

OUT B

V+

正电源（最高）

TLV8801, TLV8802

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6 规格

6.1 绝对最大额定值

在自然通风条件下的工作温度范围内（除非另有说明）

(1)

最小值

-0.3

最大值

单位

电源电压，V_s= (V+) - (V-)

(2) (3)

电压

共模

差分

(V-) - 0.3

-10

(V+) + 0.3

输入引脚

电流

输出短路电流 (A)

持续

(4)

存储温度，T_stg

-65

150

°C

结温

(1) 超出绝对最大额定值下列出的应力值可能会对器件造成永久损坏。这些仅为在应力额定值下的工作情况，对于额定值下的器件的功能性操

作以及在超出推荐的操作条件下的任何其它操作，在此并未说明。在绝对最大额定值条件下长时间运行会影响器件可靠性。

(2) 以 V- 为基准，在 ANY 引脚上不超过 -0.3V 或 +6.0V

(3) 输入端子被二极管钳制至电源轨。对于摆幅超过电源轨 0.3V 的输入信号，必须将其电流限制为 10mA 或者更低。

(4) 对 Vs/2 短路，每个封装对应一个放大器。在高环境温度下持续短路运行可能会导致超过允许的最大结温 (150°C)。

6.2 ESD 额定值

值

单位

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

组件充电模式 (CDM)，符合 JEDEC 规范 JESD22-C101⁽²⁾

±1000

±250

V_(ESD)

静电放电

(1) JEDEC 文档 JEP155 规定：500V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。如果具备必要的预防措施，则可以在低于 500V HBM 时

进行生产。列为 ±2000V 的引脚实际上可能具有更高的性能。

(2) JEDEC 文档 JEP157 规定：250V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。如果具备必要的预防措施，则可以在低于 250V CDM 时

进行生产。列为 ±750V 的引脚实际上可能具有更高的性能。

6.3 建议的工作条件

在自然通风条件下的工作温度范围内（除非另有说明）

最小值

1.7

标称值

最大值

5.5

单位

电源电压 (V+ - V–)

额定温度范围

-40

125

°C

6.4 热性能信息

TLV8802

DGK 8

引脚

TLV8801 DBV

热指标⁽¹⁾

单位

5 引脚

θ_JA

结至环境热阻

177.4

133.9

36.3

177.6

68.8

98.2

12.3

96.7

θ_JCtop

θ_JB

管结到散热片（顶部）热阻

结至电路板热阻

ºC/W

ψ_JT

结至顶部的特征参数

结至电路板的特征参数

23.6

ψ_JB

35.7

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

6.5 电气特性

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，V_S= 1.8V 至 5V，V_CM= V_OUT= V_S/2，R_L≥ 10MΩ（连接至 V_S/2）。

参数

测试条件

最小值

典型值

最大值

单位

偏移电压

V_S= 1.8V、3.3V 和 5V，

V_CM= V-

0.55

±4.5

V_OS

输入偏移电压

V_S= 1.8V、3.3V 和 5V，

V_CM= (V+) – 0.9V

TLV8801, TLV8802

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电气特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，V_S= 1.8V 至 5V，V_CM= V_OUT= V_S/2，R_L≥ 10MΩ（连接至 V_S/2）。

参数

测试条件

最小值

典型值

最大值

单位

ΔV_OS/ΔT 输入偏移漂移

V_CM= V-

T_A= –40°C 至 125°C

µV/°C

PSRR

V_S= 1.8V 至 5V，

V_CM= V-

电源抑制比

1.6

µV/V

输入电压范围

V_CM

共模电压范围

V_S= 5V

4.1

共模抑制比，TLV8801

共模抑制比，TLV8802

(V–) ≤ V_CM≤ (V+) – 0.9V，V_S= 5V

CMRR

输入偏置电流

I_B

输入偏置电流

V_S= 1.8V

±100

I_OS

输入偏移电流

输入阻抗

差分

共模

噪声

E_n

输入电压噪声

ƒ = 0.1Hz 至 10Hz

ƒ = 100Hz

340

450

µVp-p

e_n

输入电压噪声密度

nV/√Hz

ƒ = 1kHz

开环增益

A_OL

开环电压增益

(V–) + 0.3V ≤ V_O≤ (V+) – 0.3V，R_L= 100kΩ

120

输出

V_OH

相对于正电源轨的电压输

出摆幅

V_S= 1.8V，R_L= 100kΩ（连接至 V⁺/2）

3.5

2.5

V_OL

相对于负电源轨的电压输

出摆幅

I_SC

短路电流

V_S= 3.3V，对 V_S/2 短路

ƒ = 1kHz，I_O= 0A

4.7

Z_O

开环输出阻抗

kΩ

频率响应

GBP

增益带宽积

C_L= 20pF，R_L= 10MΩ，V_S= 5V

G = 1，上升沿，C_L= 20pF，V_S= 5V

G = 1，下降沿，C_L= 20pF，V_S= 5V

1.4

1.5

kHz

转换率（10% 至 90%）

V/ms

电源

I_Q-TLV8801静态电流

V_CM= V-，I_O= 0，V_S= 3.3V

450

320

700

650

静态电流，

I_Q-TLV8802

每通道

TLV8801, TLV8802

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6.6 典型特性

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

+125°C

+25°C

+125°C

+25°C

-40°C

1.5

2.5

3.5

4.5

5.5

1.5

2.5

3.5

4.5

5.5

Supply Voltage (V)

C001

V_CM= V-

TLV8801

R_L= 空载

V_CM= V-

TLV8802

R_L= 空载

Figure 1. 电源电流与电源电压间的关系，TLV8801

Figure 2. 电源电流与电源电压间的关系，TLV8802

500

400

500

400

+125°C

+25°C

-40°C

+125°C

+25°C

-40°C

300

200

100

œ100

œ200

œ300

œ400

œ500

œ100

œ200

œ300

œ400

œ500

0.15

0.3

0.45

0.6

0.75

0.9

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

Common Mode Voltage (V)

C003

V_S= 1.8V

R_L= 10MΩ

V_S= 3.3V

R_L= 10MΩ

Figure 3. 典型偏移电压与共模电压间的关系

Figure 4. 典型偏移电压与共模电压间的关系

500

400

100

+125°C

+25°C

-40°C

300

200

100

œ100

œ200

œ300

œ400

œ500

100m

10m

0.5

1.5

2.5

3.5

4.5

100

125

œ50

œ25

Common Mode Voltage (V)

Temperature (°C)

T_A= -40 至 125

C003

C001

V_S= 5V

R_L= 10MΩ

V_S= 5V

V_CM= Vs/2

Figure 5. 典型偏移电压与共模电压间的关系

Figure 6. 输入偏置电流与温度间的关系

TLV8801, TLV8802

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典型特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

100

œ20

œ40

œ60

œ80

œ100

œ20

œ40

œ60

œ80

œ100

0.0

0.2

0.3

0.5

0.6

0.8

0.9

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

Common Mode Voltage (V)

C001

C002

V_S= 1.8V

T_A= -40°C

V_S= 5V

T_A= -40°C

Figure 7. 输入偏置电流与共模电压间的关系

Figure 8. 输入偏置电流与共模电压间的关系

1000

800

1000

800

600

400

200

œ200

œ400

œ600

œ800

œ1000

œ200

œ400

œ600

œ800

œ1000

0.0

0.2

0.3

0.5

0.6

0.8

0.9

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

Common Mode Voltage (V)

C004

C005

V_S= 1.8V

T_A= 25°C

V_S= 5V

T_A= 25°C

Figure 9. 输入偏置电流与共模电压间的关系

Figure 10. 输入偏置电流与共模电压间的关系

500

400

500

400

300

200

100

œ100

œ200

œ300

œ400

œ500

œ100

œ200

œ300

œ400

œ500

0.0

0.2

0.3

0.5

0.6

0.8

0.9

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

Common Mode Voltage (V)

C003

C006

V_S= 1.8V

T_A= 125°C

V_S= 5V

T_A= 125°C

Figure 11. 输入偏置电流与共模电压间的关系

Figure 12. 输入偏置电流与共模电压间的关系

TLV8801, TLV8802

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典型特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

+125°C

+25°C

-40°C

+125°C

+25°C

-40°C

100m

10m

100m

10m

100ꢀ

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

Output Sourcing Current (A)

Output Sinking Current (A)

C003

C006

V_S= 1.8V

R_L= 空载

V_S= 1.8V

R_L= 空载

Figure 13. 输出摆幅与拉电流间的关系，1.8V

Figure 14. 输出摆幅与灌电流间的关系，1.8V

+125°C

+25°C

-40°C

+125°C

+25°C

-40°C

100m

10m

100m

10m

100ꢀ

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

Output Sourcing Current (A)

Output Sinking Current (A)

C001

C005

V_S= 3.3V

R_L= 空载

V_S= 3.3V

R_L= 空载

Figure 15. 输出摆幅与拉电流间的关系，3.3V

Figure 16. 输出摆幅与灌电流间的关系，3.3V

+125°C

+25°C

-40°C

+125°C

+25°C

-40°C

100m

10m

100m

10m

100ꢀ

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

1ꢀ

10ꢀ

100ꢀ

10m

Output Sourcing Current (A)

Output Sinking Current (A)

C001

C004

V_S= 5V

R_L= 空载

V_S= 5V

R_L= 空载

Figure 17. 输出摆幅与拉电流间的关系，5V

Figure 18. 输出摆幅与灌电流间的关系，5V

TLV8801, TLV8802

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典型特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

500 us/div

C002

T_A= 25

R_L= 10MΩ

Vout = 200mVpp

A_V= +1

T_A= 25

R_L= 10MΩ

Vout = 200mVpp

V_S= ±0.9V

C_L= 20pF

V_S= ±2.5V

C_L= 20pF

A_V= +1

Figure 19. 小信号脉冲响应，1.8V

Figure 20. 小信号脉冲响应，5V

500 us/div

C002

T_A= 25

V_S= ±0.9V

R_L= 10MΩ

Vout = 1Vpp

T_A= 25

R_L= 10MΩ

Vout = 2Vpp

C_L= 20pF

A_V= +1

V_S= ±2.5V

C_L= 20pF

A_V= +1

Figure 21. 大信号脉冲响应，1.8V

Figure 22. 大信号脉冲响应，5V

110

140

120

100

+PSRR

-PSRR

100

10k

100

10k

Frequency (Hz)

R_L= 10MΩ

C_L= 20p

Frequency (Hz)

R_L= 10MΩ

C_L= 20p

C001

T_A= 25

V_S= 3.3V

V_CM= Vs/2

ΔV_S= 0.5Vpp

T_A= 25

V_S= 5V

ΔV_CM= 0.5Vpp

A_V= +1

V_CM= Vs/2

A_V= +1

Figure 24. ±PSRR 与频率间的关系

Figure 23. CMRR 与频率间的关系

TLV8801, TLV8802

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典型特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

160

140

120

100

180

158

135

113

160

140

120

100

180

125°C

25°C

-40°C

125°C

25°C

-40°C

158

135

113

GAIN

PHASE

œ20

-23

œ20

-23

10m 100m

100

10k 100k

10m 100m

100

10k 100k

Frequency (Hz)

C001

C002

T_A= -40、25、125°

R_L= 10MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= -40、25、125°

R_L= 10MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

V_S= 5V

V_S= 3.3V

Figure 25. 开环增益和相位，5V，10MΩ 负载

Figure 26. 开环增益和相位，3.3V，10MΩ 负载

160

140

120

100

180

158

135

113

160

140

120

100

180

125°C

25°C

-40°C

125°C

25°C

-40°C

158

135

113

GAIN

PHASE

œ20

-23

œ20

-23

10m 100m

100

10k 100k

10m 100m

100

10k 100k

Frequency (Hz)

C003

C002

T_A= -40、25、125°

R_L= 1MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= -40、25、125°

R_L= 1MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

V_S= 5V

V_S= 3.3V

Figure 27. 开环增益和相位，5V，1MΩ 负载

Figure 28. 开环增益和相位，3.3V，1MΩ 负载

160

140

120

100

180

158

135

113

160

140

120

100

180

158

135

113

125°C

25°C

-40°C

125°C

25°C

-40°C

GAIN

PHASE

œ20

-23

œ20

-23

10m 100m

100

10k 100k

10m 100m

100

10k 100k

Frequency (Hz)

C001

C002

T_A= -40、25、125°

R_L= 100kΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= -40、25、125°

R_L= 100kΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

V_S= 5V

V_S= 3.3V

Figure 29. 开环增益和相位，5V，100kΩ 负载

Figure 30. 开环增益和相位，3.3V，100kΩ 负载

TLV8801, TLV8802

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典型特性 (continued)

除非另有说明，否则 T_A= 25°C，R_L= 10MΩ（连接至 V_S/2），C_L= 20pF，V_CM= V_S/2V。

100k

10k

160

140

120

100

180

158

135

113

125°C

25°C

-40°C

GAIN

PHASE

œ20

-23

100

10m 100m

100

10k 100k

100m

100

10k

100k

Frequency (Hz)

C003

Frequency (Hz)

V_S= 5V

C001

T_A= -40、25、125°

R_L= 10MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= 25°C

R_L= 10MΩ

V_S= 1.8V

Figure 32. 开环输出阻抗

Figure 31. 开环增益和相位，1.8V，10MΩ 负载

160

140

120

100

180

10000

1000

100

125°C

25°C

-40°C

158

135

113

GAIN

PHASE

œ20

-23

10m 100m

100

10k 100k

100m

100

10k

Frequency (Hz)

C003

Frequency (Hz)

R_L= 1MΩ

C001

T_A= -40、25、125°

R_L= 1MΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= 25

V_S= 5V

V_CM= Vs/2

V_S= 1.8V

C_L= 20pF

A_V= +1

Figure 33. 开环增益和相位，1.8V，1MΩ 负载

Figure 34. 输入电压噪声与频率间的关系

160

140

120

100

180

158

135

113

120

100

TLV8802, -20dBm

TLV8802, -10dBm

TLV8802, 0dBm

125°C

25°C

-40°C

GAIN

PHASE

œ20

-23

10k 100k

10m 100m

100

1000

Frequency (Hz)

C003

Frequency (MHz)

C001

T_A= -40、25、125°

R_L= 100kΩ

C_L= 20pF

V_OUT= 200mV_PP

V_CM= Vs/2

T_A= 25

V_S= 3.3V

R_L= 1MΩ

V_CM= Vs/2

A_V= +1

V_S= 1.8V

C_L= 20pF

Figure 35. 开环增益和相位，1.8V，100kΩ 负载

Figure 36. EMIRR 性能

TLV8801, TLV8802

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7 详细说明

7.1 概述

TLV8801（单通道）和 TLV8802（双通道）系列纳瓦级 CMOS 运算放大器专为长寿命电池供电和能量收集应用而

设计。它们由单电源供电，工作电压低至 1.7V。输出为轨至轨，摆幅范围在相对于电源 3.5mV 以内（负载为

100kΩ）。共模范围扩展至负电源，这使得它成为单电源应用的理想之选。在内部采用了 EMI 保护，以降低 EMI

的影响。

典型特性曲线中显示了随工作电压或温度的变化而显著变化的参数。

7.2 功能框图

V⁺

IN –

IN +

OUT

V^–

Texas Instruments Incorporated

7.3 特性说明

放大器的差动输入包含一个非反相输入 (+IN) 和一个反相输入 (–IN)。放大器仅放大两个输入之间的电压差，这称为

差动输入电压。运算放大器的输出电压 V_OUT由Equation 1 给出：

V_OUT= A_OL(IN⁺– IN^–)

其中

•

A_OL是放大器的开环增益，通常约为 120dB（1,000,000x，或每微伏 1,000,000 伏）。

(1)

7.4 器件功能模式

7.4.1 负电源轨感应输入

TLV880x 的输入共模电压范围为 (V-) 至 (V+) – 0.9V。在该范围内，预计能够以 80dB 的最小 CMRR 实现低偏

移。TLV880x 受到“反相”或“反转”保护。

7.4.2 轨至轨输出级

电源为 1.8V 时，TLV880x 输出电压的摆幅为相对于电源轨 3.5mV，这可在输出端提供尽可能大的动态范围。在低

电源电压下运行时，这一点尤为重要。

TLV880x 最大输出电压摆幅图定义了特定输出负载下的最大可能摆幅。

7.4.3 针对纳瓦级功率运行的设计优化

在针对超低功耗进行设计时，应仔细选择系统反馈组件。为了最大程度地减小静态电流消耗，应选择值较大的反馈

电阻器。任何大型电阻器都会产生杂散电容（在电路中）以及运算放大器的输入电容。这些寄生 RC 组合可能会影

响整个系统的稳定性。可能需要使用反馈电容器来确保稳定性并限制过冲或增益峰化。

如有可能，应使用交流耦合和交流反馈来降低通过反馈元件消耗的静态电流。由于大量的电解质可能会产生较大的

静态电流（纳安级），因此使用薄膜或陶瓷电容器。

7.4.4 驱动电容负载

TLV880x 具有 6kHz 典型增益带宽，可在内部得到补偿以实现稳定的单位增益运行。但是，单位增益跟随器是最敏

感的电容负载配置。将直接放置在放大器输出端的电容负载与放大器的输出抗阻相结合可产生相位滞后，从而减小

放大器的相补角。如果相补角明显减小，则响应将欠阻尼，这可导致传输中产生峰化，如果峰化过多，运算放大器

可能会开始振荡。

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器件功能模式 (continued)

为了驱动大型 (>50pF) 电容负载，应该使用隔离电阻器 R_ISO，如Figure 37 中所示。通过使用此隔离电阻器，电容

负载可与放大器的输出相隔离。R_ISO的值越大，放大器越稳定。如果 R_ISO的值足够大，则反馈环路将保持稳定，

不受 C_L值的影响。但是，较大的 R_ISO值会导致输出摆幅减小和输出电流驱动降低。建议的 R_ISO值为 30-50kΩ。

ISO

OUT

Figure 37. 电容负载的电阻式隔离

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8 应用和实现

NOTE

以下应用部分的信息不属于 TI 组件规范，TI 不担保其准确性和完整性。客户应负责确定

TI 组件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计是否能够实现，以确保系统功能。

8.1 应用信息

TLV880x 是超低功耗运算放大器，能够提供 6kHz 的带宽（典型静态电流仅 320nA）和近似半精密漂移规格。这些

轨至轨输出放大器专为电池供电的应用而设计。输入共模电压范围扩展至负电源轨，并且输出摆幅范围处于相对于

电源轨的数毫伏以内，从而保持宽动态范围。

8.2 典型应用：三端 CO 气体传感器放大器

10 kꢀ

0.1µF

Potentiostat (Bias Loop)

10 kΩ

2.5V

CO Sensor

V_REF

Transimpedance Amplifier (I to V conversion)

R_F

I_SENS

Riso

49.9 kꢀ

R_L

V_TIA

V_REF

1µF

Figure 38. 三端气体传感器放大器原理图

8.2.1 设计要求

Figure 38 显示了用于三端非偏置 CO 传感器的简单微功耗稳压器电路，但它还适用于许多其他类型的三端气体传

感器或电化学电池。

基本传感器具有三个电极：感应或工作电极（“WE”）、计数器电极（“CE”）和参比电极（“RE”）。电流在 CE 和

WE 之间流动，其大小与检测到的浓度成正比。

RE 监测内部参考点的电势。对于非偏置传感器，必须通过调节 CE 上的偏置将 WE 和 RE 电极保持在相同的电

势。通过由 U1 形成的稳压电路，伺服反馈操作会将 RE 引脚保持在由 V_REF设置的电势。

由于传感器的大电容，R1 将保持稳定性。C1 和 R2 形成稳压器积分器并设置反馈时间常数。

U2 形成跨阻放大器（“TIA”），以将产生的传感器电流转换为与之成正比的电压。跨阻增益和最终的灵敏度由 R_F

根据Equation 2 进行设置。

V_TIA= (-I * R_F) + V_REF

(2)

R_L是值通常由传感器制造商指定（通常为 10 欧姆）的负载电阻器。WE 上的电势由施加的 V_REF进行设置。 Riso

提供电容隔离，并与 C2 相结合形成输出滤波器和 ADC 充电电容器以驱动 ADC。

8.2.2 详细设计流程

对于该示例，我们将使用灵敏度为 69nA/ppm 的 CO 传感器。电源电压和最大 ADC 输入电压为 2.5V，最大浓度为

300ppm。

首先，必须确定 V_REF电压。该电压是在最大上余量与分辨率之间进行折衷的结果，也是 CE 端子上最小摆幅的“下

余量”的限额，因为随着浓度（传感器电流）增加，CE 通常会相对 RE 电势变为负值。对于该特定的传感器，基准

测量发现浓度为 300ppm 时 CE 和 RE 之间的差值为 180mV。

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典型应用：三端 CO 气体传感器放大器 (continued)

为了允许在 10k 电阻器上出现负 CE 摆幅“下余量”和压降，我们为 V_REF选择了 300mV 的值。

因此，+300mV 将用作最小 V_ZERO以添加一些上余量。

V_ZERO= V_REF= +300mV

其中

•

_ZERO是零浓度电压

V_REF是基准电压 (300mV)

(3)

(4)

接下来，我们计算最高预计浓度下的最大传感器电流：

I_SENSMAX= I_PERPPM* ppmMAX = 69nA * 300ppm = 20.7uA

其中

•

I_SENSMAX是最大预计传感器电流

I_PERPPM是制造商指定的每 ppm 传感器电流（以安培为单位）

ppmMAX 是所需的最大 ppm 读数

现在，求出可用于测量的基准电压之上的可用输出摆幅范围：

V_SWING= V_OUTMAX– V_ZERO= 2.5V – 0.3V = 2.2V

其中

•

_SWING是预计的输出电压变化

V_OUTMAX是最大放大器输出摆幅（通常接近 V+）

(5)

(6)

现在我们使用最大摆幅和最大传感器电流计算跨阻电阻器 (R_F) 值：

R_F= V_SWING/I_SENSMAX= 2.2V/20.7µA = 106.28kΩ（我们将使用 110kΩ 作为常用值）

8.2.3 应用曲线

2.50

2.25

2.00

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0.00

Vtia

Vdif

105

120

135

150

Time (sec)

C007

Figure 39. 接触 200ppm CO 时监测到的电压

Figure 39 显示了当传感器接触浓度为 200ppm 的一氧化碳气体时产生的电路电压。V_C是监测到的 CE 引脚电压，

它清楚地显示了随着浓度的增加预计下降至 WE 电压 V_W以下的 CE 电压。

V_TIA是跨阻放大器 U2 的输出。V_DIFF是计算出的 V_REF和 V_TIA之间的差值，将用于 ppm 计算。

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典型应用：三端 CO 气体传感器放大器 (continued)

300

250

200

150

100

90 105 120 135 150

Time (sec)

C002

C003

Figure 40. 计算出的传感器电流

Figure 41. 计算出的 ppm

Figure 40 显示了使用Equation 7 中的公式计算出的传感器电流：

I_SENSOR= V_DIFF/R_F= 1.52V/110kΩ = 13.8uA

(7)

(8)

Equation 8 显示了最终的传感器电流到 ppm 的转换。

ppm = I_SENSOR/I_PERPPM= 13.8µA/69nA = 200

放大器部分的总电源电流小于 700nA，不包括传感器电流。请注意，传感器电流源自放大器输出，该输出又来自放

大器电源电压。因此，电源电流预算计算中还必须包含任何持续传感器电流。

8.3 注意事项

应正确旁路掉电源。

在驱动电容负载（尤其是电缆、多路复用器和 ADC 输入）时，应向输出端添加串行电阻。

如果输入电压预计会超过电源，则应添加串行电流限制电阻器和外部肖特基钳位二极管。将电流限制为 1mA 或更

小（每伏 1KΩ）。

9 电源相关建议

TLV880x 的额定工作电压范围是 1.7V 至 5.5V（±0.85 V 至 ±2.75 V），温度范围是 –40°C 至 125°C典型特性中

介绍了随工作电压或温度的变化而明显变化的参数。

CAUTION

电源电压超过 6V 可能会对器件造成永久损坏。

为了正确运行，必须适当地对电源进行去耦。为了对电源线进行去耦，建议将 100nF 电容器尽可能靠近运算放大

器电源引脚放置。对于单电源，应在 V⁺和 V^–电源引线之间放置一个电容器。对于双电源，应在 V⁺和接地之间放

置一个电容器，并在 V^–和接地之间放置一个电容器。

低带宽纳瓦级功率器件对高频开关电源和其他 1kHz 及频率更高的噪声源并没有良好的高频（大于 1kHz）交流

PSRR 抑制功能，因此，如果预计电源线中会出现 kHz 或频率更高的噪声，则建议使用额外的电源滤波。

10 布局

10.1 布局准则

应使用低 ESR 电容器将 V+ 引脚旁路至接地。

放置位置越靠近 V+ 和接地越好。

请注意，应最大程度地缩减由 V+ 和接地之间的旁路电容器形成的回路区域。

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布局准则 (continued)

应在器件的引脚上将接地引脚连接至 PCB 接地层。

应将反馈组件尽可能靠近器件放置，以最大程度地减少杂散。

10.2 布局示例

Figure 42. SOT-23 布局示例（俯视图）

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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

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 通用运行放大器评估模块，http://www.ti.com.cn/tool/cn/opampevm

TI FilterPro 滤波器设计软件，http://www.ti.com.cn/tool/cn/filterpro

11.2 相关链接

下面的表格列出了快速访问链接。类别包括技术文档、支持与社区资源、工具和软件，以及申请样片或购买产品的

快速链接。

表 1. 相关链接

器件

产品文件夹

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样片与购买

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技术文档

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工具和软件

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支持和社区

请单击此处

TLV8801

TLV8802

11.3 接收文档更新通知

要接收文档更新通知，请导航至德州仪器 TI.com.cn 上的器件产品文件夹。请单击右上角的通知我进行注册，即可

收到任意产品信息更改每周摘要。有关更改的详细信息，请查看任意已修订文档中包含的修订历史记录。

11.4 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。

11.5 商标

E2E is a trademark of Texas Instruments.

All other trademarks are the property of their respective owners.

11.6 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。

11.7 Glossary

SLYZ022 — TI Glossary.

This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.

12 机械、封装和可订购信息

以下页面包括机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。这些数据发生变化时，我们可能不

会另行通知或修订此文档。如欲获取此产品说明书的浏览器版本，请参阅左侧的导航栏。

PACKAGE OPTION ADDENDUM

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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)

TLV8801DBVR

TLV8801DBVT

TLV8802DGKR

ACTIVE

SOT-23

VSSOP

DBV

DGK

3000 RoHS & Green

250 RoHS & Green

2500 RoHS & Green

250 RoHS & Green

Level-1-260C-UNLIM

-40 to 125

16DM

Samples

NIPDAUAG | SN

TLV

8802

TLV8802DGKT

ACTIVE

VSSOP

DGK

NIPDAUAG | SN

Level-1-260C-UNLIM

-40 to 125

TLV

8802

Samples

⁽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

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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.

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PACKAGE MATERIALS INFORMATION

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TAPE AND REEL INFORMATION

REEL DIMENSIONS

TAPE DIMENSIONS

Reel

Diameter

Cavity

A0 Dimension designed to accommodate the component width

B0 Dimension designed to accommodate the component length

K0 Dimension designed to accommodate the component thickness

Overall width of the carrier tape

P1 Pitch between successive cavity centers

Reel Width (W1)

QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE

Sprocket Holes

Q1 Q2

Q3 Q4

Q1 Q2

Q3 Q4

User Direction of Feed

Pocket Quadrants

*All dimensions are nominal

Device

Package Package Pins

Type Drawing

SPQ

Reel

Pin1

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

(mm) W1 (mm)

TLV8801DBVR

TLV8801DBVT

TLV8802DGKR

TLV8802DGKT

SOT-23

VSSOP

DBV

DGK

3000

250

178.0

330.0

178.0

330.0

8.4

3.2

5.3

3.2

3.4

1.4

4.0

8.0

2500

250

12.4

13.4

12.4

12.0

250

Pack Materials-Page 1

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

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TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS

Width (mm)

*All dimensions are nominal

Device

Package Type Package Drawing Pins

SPQ

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

TLV8801DBVR

TLV8801DBVT

TLV8802DGKR

TLV8802DGKT

SOT-23

VSSOP

DBV

DGK

3000

250

208.0

366.0

364.0

202.0

366.0

191.0

364.0

201.0

364.0

35.0

50.0

27.0

28.0

50.0

2500

250

Pack Materials-Page 2

PACKAGE OUTLINE

DBV0005A

SOT-23 - 1.45 mm max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

3.0

2.6

0.1 C

1.75

1.45

0.90

PIN 1

INDEX AREA

(0.1)

2X 0.95

1.9

3.05

2.75

1.9

(0.15)

0.5

0.3

0.15

0.00

(1.1)

TYP

0.2

C A B

NOTE 5

0.25

GAGE PLANE

0.22

0.08

TYP

0.6

0.3

TYP

SEATING PLANE

4214839/G 03/2023

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. Refernce JEDEC MO-178.

4. Body dimensions do not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not

exceed 0.25 mm per side.

5. Support pin may differ or may not be present.

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EXAMPLE BOARD LAYOUT

DBV0005A

SOT-23 - 1.45 mm max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

PKG

5X (1.1)

5X (0.6)

SYMM

(1.9)

2X (0.95)

(R0.05) TYP

(2.6)

LAND PATTERN EXAMPLE

EXPOSED METAL SHOWN

SCALE:15X

SOLDER MASK

OPENING

SOLDER MASK

OPENING

METAL UNDER

SOLDER MASK

METAL

EXPOSED METAL

0.07 MIN

ARROUND

0.07 MAX

ARROUND

NON SOLDER MASK

DEFINED

SOLDER MASK

DEFINED

(PREFERRED)

SOLDER MASK DETAILS

4214839/G 03/2023

NOTES: (continued)

6. Publication IPC-7351 may have alternate designs.

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

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EXAMPLE STENCIL DESIGN

DBV0005A

SOT-23 - 1.45 mm max height

SMALL OUTLINE TRANSISTOR

PKG

5X (1.1)

5X (0.6)

SYMM

(1.9)

2X(0.95)

(R0.05) TYP

(2.6)

SOLDER PASTE EXAMPLE

BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL

SCALE:15X

4214839/G 03/2023

NOTES: (continued)

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

design recommendations.

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

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TLV8801DBVT [TI]

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