Texas Instruments OPA454, OPA454AIDWDR Datasheet

0 (0)

from Texas

Instruments

OPA454

Burr Brown

Products

 

 

 

SBOS391–DECEMBER 2007

High-Voltage (100V), High-Current (50mA)

OPERATIONAL AMPLIFIERS, G = 1 Stable

FEATURES

WIDE POWER-SUPPLY RANGE: ±5V (10V) to ±50V (100V)

HIGH OUTPUT LOAD DRIVE: IO > ±50mA

WIDE OUTPUT VOLTAGE SWING: 1V to Rails

INDEPENDENT OUTPUT DISABLE OR SHUTDOWN

WIDE TEMPERATURE RANGE: –40°C to +85°C

PACKAGES: SO and HSOP PowerPAD™

APPLICATIONS

TEST EQUIPMENT

AVALANCHE PHOTODIODE: High-V Current Sense

PIEZOELECTRIC CELLS

TRANSDUCER DRIVERS

SERVO DRIVERS

AUDIO AMPLIFIERS

HIGH-VOLTAGE COMPLIANCE CURRENT SOURCES

GENERAL HIGH-VOLTAGE REGULATORS/POWER

Status

Flag

V+

Enable/Disable (E/D)

−IN

OPA454

VO

+IN

Enable/Disable Common

(E/D Com)

V−

DESCRIPTION

The OPA454 is a low-cost operational amplifier with high voltage (100V) and relatively high current drive (25mA). It is unity-gain stable and has a gain-bandwidth product of 2.5MHz.

The OPA454 is internally protected against over-temperature conditions and current overloads. It is fully specified to perform over a wide power-supply range of ±5V to ±50V or on a single supply of 10V to 100V. The status flag is an open-drain output that allows it to be easily referenced to standard low-voltage logic circuitry. This high-voltage op amp provides excellent accuracy, wide output swing, and is free from phase inversion problems that are often found in similar amplifiers.

The output can be independently disabled using the Enable/Disable Pin that has its own common return pin to allow easy interface to low-voltage logic circuitry. This disable is accomplished without disturbing the input signal path, not only saving power but also protecting the load.

Featured in a small exposed metal pad package, the OPA454 is easy to heatsink over the extended industrial temperature range, –40°C to +85°C.

Table 1. OPA454 RELATED PRODUCTS

PRODUCT

DESCRIPTION

OPA445 (1)

80V, 15mA

OPA452

80V, 50mA

OPA547

60V, 750mA

OPA548

60V, 3A

OPA549

60V, 9A

OPA551

60V, 200mA

OPA567

5V, 2A

OPA569

5V, 2.4A

(1) The OPA445 is pin-compatible with the OPA445, except in applications using the offset trim, and NC pins other than open.

Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.

PowerPAD is a trademark of Texas Instruments, Inc.

All other trademarks are the property of their respective owners.

PRODUCTION DATA information is current as of publication date.

Copyright © 2007, Texas Instruments Incorporated

Products conform to specifications per the terms of the Texas

Instruments standard warranty. Production processing does not

 

necessarily include testing of all parameters.

 

OPA454

www.ti.com

SBOS391–DECEMBER 2007

This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled with appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage.

ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may be more susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published specifications.

ORDERING INFORMATION(1)

PRODUCT

PACKAGE-LEAD

PACKAGE DESIGNATOR

PACKAGE MARKING

OPA454

SO-8

DDA

OPA454

OPA454

HSOP-20(2)

DWD

OPA454

(1)For the most current package and ordering information see the Package Option Addendum at the end of this document, or see the TI web site at www.ti.com.

(2)Available Q2, 2008.

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)

 

 

 

OPA454

UNIT

Supply Voltage

 

VS = (V+) – (V–)

120

V

Signal Input Terminals, Voltage(2)

 

(V–) – 0.3 to (V+) + 0.3

V

Signal Input Terminals, Current(2)

 

±10

mA

E/D to E/D Com Voltage

 

+5.5

V

Output Short-Circuit(3)

ISC

Continuous

 

Operating Temperature

TJ

–55 to +125

°C

Storage Temperature

 

–55 to +125

°C

Junction Temperature

TJ

+150

°C

 

Human Body Model (HBM)

 

4000

V

ESD Rating:

Charged Device Model (CDM)

 

500

V

 

Machine Model (MM)

 

150

V

(1)Stresses above these ratings may cause permanent damage. Exposure to absolute maximum conditions for extended periods may degrade device reliability. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those specified is not implied.

(2)Input terminals are diode-clamped to the power-supply rails. Input signals that can swing more than 0.3V beyond the supply rails should be current limited to 10mA or less.

(3)Short-circuit to ground.

 

 

 

 

 

 

PIN ASSIGNMENTS

 

 

 

 

 

 

 

 

DDA PACKAGE

 

 

 

DWD PACKAGE(1)

 

 

 

SO-8 PowerPAD

 

 

 

HSOP-20 PowerPAD

 

 

 

(TOP VIEW)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(TOP VIEW)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E/D Com (Enable/Disable Common)

 

 

 

 

 

E/D (Enable/Disable)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

8

 

V−

1

 

 

 

20

V−

 

 

 

PowerPAD(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

−IN

 

 

 

 

V+

NC(3)

 

 

 

 

 

NC(3)

2

 

7

 

2

 

 

 

19

Heat Sink

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+IN

 

(Located on

 

 

 

OUT

NC

(3)

3

 

 

 

18

NC

(3)

3

 

6

 

 

 

 

bottom side)

 

 

 

 

 

 

 

V−

4

 

 

5

 

Status Flag

V−

4

 

 

 

17

Status Flag

 

 

 

 

 

 

 

PowerPAD(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+IN

5

 

Heat Sink

 

16

VOUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1) PowerPAD is internally connected

to

V–.

NC(3)

6

 

(Located on

 

15

V+

 

 

 

 

 

top side)

 

 

 

 

Soldering the PowerPAD to the PCB is

−IN

7

 

 

 

14

NC(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

always required, even with applications that

NC(3)

8

 

 

 

13

NC(3)

have low power dissipation.

 

 

 

E/D Com (Enable/Disable Common)

9

 

 

 

12

E/D (Enable/Disable)

 

 

 

 

 

 

 

V−

10

 

 

 

11

V−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1) Available Q2, 2008.

(2) PowerPAD is internally connected to V–.

(3) NC = No internal connection

2

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OPA454

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS: VS = ±50V

Boldface limits apply over the specified temperature range, TA = –40°C to +85°C.

At TP(1) = +25°C, RL = 4.8kΩ to mid-supply, VCM = VOUT = mid-supply, unless otherwise noted.

PARAMETER

 

CONDITIONS

OFFSET VOLTAGE

 

 

Input Offset Voltage

VOS

IO = 0

vs Temperature(2)

dVOS/dT

 

vs Power Supply

PSRR

VS = ±4V to ±60V, VCM = 0V

INPUT BIAS CURRENT

 

 

Input Bias Current

IB

 

vs Temperature

 

 

Input Offset Current

IOS

 

NOISE

 

 

Input Voltage Noise Density, f = 10Hz

en

 

Input Voltage Noise Density, f = 10kHz

 

 

f = 0.01Hz to 10Hz

 

 

Current Noise Density, f = 1kHz

in

 

INPUT VOLTAGE RANGE

 

 

Common-Mode Voltage Range

VCM

Linear Operation

Common-Mode Rejection

CMRR

VS = ±50V, –25V ≤ VCM ≤ +25V

 

 

VS = ±50V, –45V ≤ VCM ≤ +45V

Over Temperature

 

VS = ±50V, –25V ≤ VCM ≤ +25V

Over Temperature

 

VS = ±50V, –45V ≤ VCM ≤ +45V

INPUT IMPEDANCE

 

 

Differential

 

 

Common-Mode

 

 

OPEN-LOOP GAIN

 

 

Open-Loop Voltage Gain(4)

AOL

 

 

 

(V–) + 1V < VO < (V+) – 1V,

 

 

RL = 49kΩ, IO = ±1mA

 

 

(V–) + 1V < VO < (V+) – 1V,

 

 

RL = 49kΩ, IO = ±1mA

 

 

(V–) + 1V < VO < (V+) – 2V,

 

 

RL = 4.8kΩ, IO = ±10mA

 

 

(V–) + 1V < VO < (V+) – 2V,

 

 

RL = 4.8kΩ, IO = ±10mA

 

 

(V–) + 2V < VO < (V+) – 3V,

 

 

RL = 1880Ω, IO = ±25mA

 

 

(V–) + 2V < VO < (V+) – 3V,

 

 

RL = 1880Ω, IO = ±25mA

 

OPA454

 

 

MIN

TYP

MAX

UNIT

 

±0.2

±4

mV

 

±1.6

±10

μV/°C

 

25

100

μV/V

 

±1.4

±100

pA

See Typical Characteristics

 

 

±0.2

±100

pA

 

300

 

nV/√Hz

 

35

 

nV/√Hz

 

15

 

μVPP

 

40

 

fA/√Hz

(V–) + 2.5

See Note (3)

(V+) – 2.5

V

100

146

 

dB

100

147

 

dB

80

88

 

dB

72

82

 

dB

 

1013 || 10

 

Ω || pF

 

1013 || 9

 

Ω || pF

100

130

 

dB

 

112

 

dB

100

115

 

dB

 

106

 

dB

80

102

 

dB

 

84

 

dB

(1)TP is the temperature of the leadframe die pad (exposed thermal pad) of the PowerPAD package.

(2)See typical characteristic curve, Offset Voltage Drift Production Distribution (Figure 14).

(3)Typical range is (V–) + 1.5V to (V+) – 1.5V.

(4)Measured using low-frequency (<10Hz) ±49V square wave. See typical characteristic curve, Current Limit vs Temperature (Figure 24).

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OPA454

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS: VS = ±50V (continued)

Boldface limits apply over the specified temperature range, TA = –40°C to +85°C.

At TP = +25°C, RL = 4.8kΩ to mid-supply, VCM = VOUT = mid-supply, unless otherwise noted.

PARAMETER

 

CONDITIONS

FREQUENCY RESPONSE(5)

 

 

Gain-Bandwidth Product

GBW

Small-Signal

Slew Rate

SR

G = ±1, VO = 80V Step, RL = 3.27kΩ

Full-Power Bandwidth(6)

 

 

Settling Time: ±0.1%(7)

 

G = ±1, VO = 20V Step

Settling Time: ±0.01%(7)

 

G = ±5 or ±10, VO = 80V Step

Total Harmonic Distortion + Noise(8)

THD+N

VS = +40.6V/–39.6V, G = ±1,

 

 

f = 1kHz, VO = 77.2VPP

OUTPUT

 

 

Voltage Output Swing From Rail(9)

Continuous Current Output, dc

Maximum Peak Current Output, Current Limit(10)

Over Temperature

VO

RL = 49kΩ, AOL ≥ 100dB, IO = 1mA

 

RL = 4.8kΩ, AOL ≥ 100dB, IO = 10mA

 

RL = 1880Ω, AOL ≥ 80dB, IO = 26mA

 

Depends on Circuit Conditions

IO

 

Capacitive Load Drive(5)

CLOAD

Open-Loop Output Impedance

RO

Output Disabled

 

Output Capacitance

 

Feedthrough Capacitance(11)

STATUS FLAG PIN (Referenced to E/D Com)(12)

Status Flag Delay

Enable → Disable

 

Disable → Enable

 

Over-Current Delay(13)

 

Over-Current Recovery Delay(13)

Junction Temperature

TJ

Alarm (status flag high)

 

Return to Normal Operation (status flag low)

 

Output Voltage(5)

Normal Operation

 

RL = 100Ω During Thermal Overdrive,

 

Alarm

 

OPA454

 

 

MIN

TYP

MAX

UNIT

 

2.5

 

MHz

 

13

 

V/μs

 

35

 

kHz

 

3

 

μs

 

10

 

μs

 

0.0008

 

%

(V–) + 1

 

(V+) – 1

V

(V–) + 1

 

(V+) – 2

V

(V–) + 2

 

(V+) – 3

V

 

See Figure 6

 

 

 

+120/–150

 

mA

 

+140/–170

 

mA

 

200

 

pF

 

See Figure 5

 

 

18

 

pF

 

150

 

fF

 

6

 

μs

 

4

 

μs

 

15

 

μs

 

10

 

μs

 

+150

 

°C

 

+130

 

°C

 

 

E/D Com + 2

V

(V+) – 2.5

 

 

V

(5)See Typical Characteristic curves.

(6)See typical characteristic curve, Maximum Output Voltage vs Frequency (Figure 12).

(7)See the Applications Information section, Settling Time.

(8)Supplies reduced to allow closer swing to rails due to test equipment limitations. See typical characteristic curve Total Harmonic Distortion + Noise vs Temperature (Figure 30 and Figure 31) for additional power levels.

(9)See typical characteristic curve, Output Voltage Swing vs Output Current (Figure 11).

(10)Measured using low-frequency (<10Hz) ±49V square wave. See typical characteristic curve, Current Limit vs Temperature (Figure 24).

(11)Measured using Figure 1.

(12)100kΩ pull-up resistor to (V+). E/D common to (V–). Status flag indicates an over temperature or over-current condition.

(13)See Typical Characteristic curves for current limit behavior.

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OPA454

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS: VS = ±50V (continued)

Boldface limits apply over the specified temperature range, TA = –40°C to +85°C.

At TP = +25°C, RL = 4.8kΩ to mid-supply, VCM = VOUT = mid-supply, unless otherwise noted.

 

 

 

 

OPA454

 

 

PARAMETER

 

CONDITIONS

MIN

TYP

MAX

UNIT

E/D (ENABLE/DISABLE) PIN

 

 

 

 

 

 

E/D Pin, Referenced to E/D Com Pin(14)(15)

 

 

 

 

 

 

High (output enabled)

VSD

Pin Open or Forced High

E/D Com + 2.5

 

E/D Com + 5

V

Low (output disabled)

VSD

Pin Forced Low

E/D Com

 

E/D Com +

V

 

0.65

 

 

 

 

 

 

Output Disable Time

 

 

 

4

 

μs

Output Enable Time

 

 

 

3

 

μs

E/D COM PIN

 

 

 

 

 

 

Voltage Range

 

 

(V–)

 

(V+) – 5

V

POWER SUPPLY

 

 

 

 

 

 

Specified Range

VS

 

 

±50

 

V

Operating Voltage Range

 

 

±5

 

±50

V

Quiescent Current

IQ

IO = 0

 

3.2

4

mA

Quiescent Current in Shutdown Mode

 

IO = 0, VE/D = 0.65V

 

150

210

μA

TEMPERATURE RANGE

 

 

 

 

 

 

Specified Range

TA

 

–40

 

+85

°C

Operating Range

TA

 

–55

 

+125

°C

Thermal Resistance, Junction-to-Case(16)

 

 

 

 

 

 

SO-8 PowerPAD(17)

θJC

 

 

10

 

°C/W

HSOP-20

 

 

 

10

 

°C/W

Thermal Resistance, Junction-to-Ambient

θJA

 

 

 

 

 

SO-8 PowerPAD(17)

 

 

 

24/52

 

°C/W

HSOP-20(18)

 

 

 

65

 

°C/W

(14)See typical characteristic curve, IENABLE vs VENABLE (Figure 46).

(15)High enables the outputs.

(16)TP is the temperature of the leadframe die pad (exposed thermal pad) of the PowerPAD package.

(17)Lower value is for land area of 1-inch × 1-inch, 2-oz copper. Upper value is for exposed-pad sized area of 1-oz copper.

(18)Value given is for DW-20 package, similar to the DWD package, but without an exposed pad. Actual θJA may approach θJC by selection of external heatsink and airflow.

+50V

E/D

VOUT

RL 50kΩ

100VPP

 

 

 

 

E/D Com

10kHz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−50V

Figure 1. Feedthrough Capacitance Circuit

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OPA454

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TYPICAL CHARACTERISTICS

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

OPEN-LOOP GAIN AND PHASE vs FREQUENCY

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°)

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(dB,

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phase

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LoopGain,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phase

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLOAD

= 50pF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Open

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

RLOAD

= 4.87kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

VCM

= 0V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

1

 

 

10

 

 

100

 

 

1k

10k

100k

1M

10M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Frequency (Hz)

Figure 2.

UNITY-GAIN BANDWIDTH vs TEMPERATURE

 

3.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4

 

 

 

 

 

 

 

 

Bandwidth(MHz)

3.2

 

 

VCM = 0V

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8

 

 

 

 

 

 

VCM = 45V

2.6

 

 

 

 

 

 

VCM = −45V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CL = 30pF. 100pF, and 200pF

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−75

−50

−25

0

25

50

75

100

125

 

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

Figure 4.

OPEN-LOOP GAIN vs PEAK-LOAD CURRENT

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VS =

±50V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(dB)

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

VS

= ±15V

 

 

OL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

S = ±4V

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

10

15

20

25

Peak IL (mA)

Figure 6.

PHASE MARGIN vs TEMPERATURE

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

CL = 30pF

 

 

 

 

 

VCM = −45V

 

65

 

 

 

 

 

VCM = 0V

 

 

 

 

 

 

 

 

VCM = +45V

(°)

60

 

 

 

 

 

 

 

PhaseMargin

55

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CL = 100pF

C

L

= 200pF

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

−75 −50 −25

0

 

25

50

75

100

125

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

Figure 3.

OPEN-LOOP OUTPUT IMPEDANCE vs FREQUENCY

 

1M

(Ω)

100k

Impedance

10k

LoopOutput

1k

 

 

100

-

 

Open

10

 

 

1

1

10

100

1k

10k

100k

1M

10M

Frequency (Hz)

Figure 5.

OPEN-LOOP GAIN vs TEMPERATURE

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(dB)

 

RLOAD = 48kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

VOUT = ±49V (dc)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IOUT

= ±1mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

RL = 4.8kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

VOUT = +48V, −49V (dc)

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

IOUT = +9.9mA to −10mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RL = 1.88kΩ

 

 

R

 

= 900Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

VOUT = +47V, −48V (dc)

 

 

 

 

 

 

 

60

 

VOUT = +45V, −47V (dc)

 

 

 

 

IOUT = ±25mA

 

I

 

 

= 50mA to −52mA

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−75

−50

−25

0

25

 

 

50

75

100

125

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

Figure 7.

6

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Product Folder Link(s): OPA454

OPA454

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SBOS391–DECEMBER 2007

TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

COMMON-MODE REJECTION RATIO vs FREQUENCY

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CMRR(dB)

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCM = −45V

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCM = +45V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.001

 

0.01

0.1

 

 

1

10

 

100

 

 

 

 

1k

10k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Frequency (Hz)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POWER-SUPPLY REJECTION RATIO vs FREQUENCY

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PSRR(dB)

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

10

100

 

 

 

1k

10k

 

100k

1M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Frequency (Hz)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MAXIMUM OUTPUT VOLTAGE vs FREQUENCY

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOUT = ±49V

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RL = 4.8kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IOUT = ±10mA

 

 

PP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(V

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OutputVoltage

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

50

100

 

 

 

150

 

 

200

 

250

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Frequency (kHz)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 12.

POWER-SUPPLY AND COMMON-MODE

REJECTION RATIO vs TEMPERATURE

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PSRR

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

1kHz, CMRR

(dB)

 

 

 

 

 

 

80

10kHz, CMRR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CMRR

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

100kHz, CMRR

 

PSRRand

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

1.3MHz, CMRR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

VCM

= +45V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCM = −45V

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−75

−50

−25

0

25

50

75

100

125

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

 

Figure 9.

OUTPUT VOLTAGE SWING vs OUTPUT CURRENT (Measured When Status Flag Transitions From Low to High)

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−55°C

 

 

 

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(V)

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT

−47

 

 

 

 

 

+125°C

 

 

+85°C

 

 

+25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−55°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10

20

30

40

 

50

IOUT (mA)

Figure 11.

DDA PACKAGE OFFSET VOLTAGE

PRODUCTION DISTRIBUTION

Average = 111µV

Standard Deviation = 142µV

Population

 

 

 

 

 

 

−4000 −3000 −2000 −1000 0

1000 2000 3000 4000

Offset Voltage (µV)

Figure 13.

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TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

DDA PACKAGE OFFSET VOLTAGE

DRIFT PRODUCTION DISTRIBUTION

 

 

 

 

 

 

 

Average = 1.57 V/°C

 

 

 

 

 

 

Standard Deviation = 0.84 V/°C

 

Population

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

Offset Voltage Drift ( V/°C)

 

 

 

Figure 14.

DDA PACKAGE, SOLDER-ATTACHED, VOS SHIFT

Average = 48µV/°C

 

 

 

 

 

 

 

Standard

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Deviation = 28µV/°C

 

 

 

 

 

 

 

Population

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1000

−800

−600

−400

−200

0

200

400

600

800

1000

Offset Voltage Shift (µV)

Figure 16.

QUIESCENT CURRENT PRODUCTION DISTRIBUTION

Population

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

3.0

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

Quiescent Current (mA)

Figure 18.

DDA PACKAGE, SOLDER-ATTACHED, VOS TC SHIFT

Average = 0.34µV/°C

 

 

 

 

 

 

 

Standard Deviation = 0.44µV/°C

 

 

 

 

 

Population

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2.0

−1.6

−1.2

−0.8

−0.4

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

 

 

 

Output Voltage Shift (µV/°C)

 

 

 

Figure 15.

OFFSET VOLTAGE WARMUP

(60 Devices)

 

200

 

 

150

 

(µV)

100

 

50

VS = ±50V

OffsetVoltage

PowerPAD Attached

 

0

9in × 12in 0.062

Layer Metal PCB FR10

 

−50

 

−100

 

 

 

 

−150

 

 

−200

 

 

 

100s/div

Figure 17.

QUIESCENT CURRENT vs SUPPLY VOLTAGE

3.25

3.20

3.15

(mA)

3.10

 

Q

3.05

I

3.00

2.95

2.90

010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Total Supply Voltage (V)

Figure 19.

8

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TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

QUIESCENT CURRENT vs TEMPERATURE

 

4.0

 

3.8

 

3.6

 

3.4

(mA)

3.2

3.0

Q

 

I

2.8

 

 

2.6

 

2.4

 

2.2

 

2.0

 

−75

−50

−25

0

25

 

50

75

 

100

125

 

 

 

 

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INPUT BIAS CURRENT vs TEMPERATURE

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(pA)

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−75

−50

−25

0

25

 

50

75

 

100

125

 

 

 

 

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT LIMIT vs TEMPERATURE

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sourcing

 

 

 

 

 

(mA)

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LIMIT

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sinking

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−75

−50

−25

0

25

 

50

75

 

100

125

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

Figure 24.

(1) See Figure 57 in the Applications Information section.

SHUTDOWN CURRENT vs TEMPERATURE

 

200

 

5 Typical Units Shown

(µA)

180

 

ShutdownCurrent

160

 

140

 

120

 

100

 

−75

−50

 

−25

0

 

 

25

 

50

75

 

100

125

 

 

 

 

 

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 21.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INPUT BIAS CURRENT vs COMMON-MODE VOLTAGE

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(pA)

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Common-Mode Voltage Range

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−50

−40

−30 −20

−10

0

 

10

20 30

40

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCM (V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STATUS FLAG VOLTAGE vs TEMPERATURE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(E/D Com Connected to V–)(1)

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RP = 20kΩ, IP = 5mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

toV−

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FLAG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RP

= 50kΩ, IP =

2mA

 

 

 

V

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RP

= 100kΩ, IP = 100µA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

RP = 200kΩ, IP = 50µA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 −75 −50 −25 0 25 50 75 100 125

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

Figure 25.

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TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

MAXIMUM POWER DISSIPATION

vs TEMPERATURE WITH MINIMUM ATTACH AREA

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SO-8 PowerPAD:

 

 

 

 

 

 

 

TJ(max) = +125°C

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

Dissipation(W)

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ (+125°C max) = TA + [(|VS| − |VO|) IO × θJA]

 

 

 

0.5

θJA = +52°C/W, SO-8 PowerPAD

 

 

 

 

 

(1in × 0.5in [25.4mm x 12.7mm]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heat-Spreader, 1oz Copper)

 

 

 

 

 

 

TJ = +25°C + (1.93W × 52°C/W) = +125°C

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−50

−25

0

25

50

75

100

125

 

 

 

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

 

Figure 26.

INPUT VOLTAGE NOISE SPECTRAL DENSITY

 

1000

Hz)

100

(nV/

 

VoltageNoise

10

 

 

1

10

100

1k

10k

100k

Frequency (Hz)

Figure 28.

TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs TEMPERATURE

 

0.040

G = +10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.035

RI = 4.75kΩ

 

 

 

 

VPP

= 38.6V

 

 

 

 

 

 

 

 

N(%)

0.030

 

 

 

 

 

0.025

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD

 

 

 

 

VS = −55, +55

0.020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VS = −49, +50

 

 

 

0.015

 

 

 

 

 

 

0.010

 

 

 

 

 

 

 

10

100

1k

10k

100k

Frequency (Hz)

Figure 30.

SLEW RATE vs TEMPERATURE

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

µs)

14

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

(V/

 

 

 

 

 

 

 

SlewRate

12

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

G = +1

 

VS = ±45V

 

 

9VIN = 80V Step

RLOAD = 4.8kΩ 8

−75 −50 −25

0

25

50

75

100

125

Exposed Thermal Pad Temperature (°C)

Figure 27.

0.01Hz TO 10Hz INPUT VOLTAGE NOISE

5 V/div

20s/div

Figure 29.

TOTAL HARMONIC DISTORTION + NOISE vs TEMPERATURE

 

0.0030

G = +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0025

RI = 4.75kΩ

 

 

 

 

 

VPP

= 38.6V

VS

= +41.6, −40.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N(%)

0.0020

 

 

 

 

 

 

0.0015

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

VS = +40.6,

 

 

 

 

 

 

 

THD

 

 

 

 

 

 

0.0010

 

 

 

 

−39.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0005

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

100

1k

10k

100k

Frequency (Hz)

Figure 31.

10

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Texas Instruments OPA454, OPA454AIDWDR Datasheet

OPA454

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SBOS391–DECEMBER 2007

TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

At TP = +25°C, VS = ±50V, and RL = 4.8kΩ connected to GND, unless otherwise noted.

LARGE-SIGNAL STEP RESPONSE

 

VIN

 

G = +1

 

TC = +60°C

500mV/div

CLOAD = 50pF

VCM = +30V

 

 

RF = 10kΩ

 

VOUT

Time (1µs/div)

Figure 32.

LARGE-SIGNAL STEP RESPONSE

(200mV/div)

(400mV/div)

 

IN

OUT

G = +2

V V

TC = +100°C

 

VIN

CLOAD = 100pF

 

VCM = +40V

 

 

 

VOUT

RF = 10kΩ

Time (2.5µs/div)

Figure 34.

STEP RESPONSE

 

2.0

 

 

 

G = +1

 

1.5

G = +2

 

 

 

1.0

 

(V)

0.5

 

 

 

OUT

0

 

 

 

V

−0.5

 

 

 

 

−1.0

 

 

−1.5

RF = 10kΩ

 

CLOAD = 100pF, 125°C

 

−2.0

VCM = +40V

 

 

 

 

1µs/div

Figure 36.

LARGE-SIGNAL STEP RESPONSE

 

VIN

 

G = +1

 

TC = +105°C

500mV/div

CLOAD = 50pF

VCM = +30V

 

 

RF = 10kΩ

 

VOUT

Time (1µs/div)

Figure 33.

SMALL-SIGNAL STEP RESPONSE

 

TC = +125°C

 

TC = +25°C

50mV

TC = −55°C

 

 

G = +1

 

CLOAD = 100pF

 

VCM = 0V

 

RF = 0Ω

Time (500ns/div)

Figure 35.

 

 

 

 

GAIN PEAKING vs CLOAD

 

 

180

 

 

(G = +1, VCM = 0V)(2)

 

 

RF = 0Ω

 

 

 

 

160

 

 

 

 

RF

= 10kΩ

TC

= −55°C

 

 

 

 

 

140

 

 

 

 

 

 

 

TC = +25°C

 

 

 

120

 

 

 

 

Peaking(%)

 

 

TC = +85°C

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC

= +125°C

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

100

200

300

400

500

CLOAD (pF)

Figure 37.

(2)See Application section Unity-Gain Noninverting Configuration.

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