LMV710/LMV711/LMV715：低功耗RRIO运算放大器，集成高驱动能力与关断功能

LMV710/LMV711/LMV715：低功耗RRIO运算放大器，集成高驱动能力与关断功能

关键特性

■ 输入偏移电压最大值为3 mV

■ 典型增益带宽积为5 MHz

■ 典型转换速率达5 V/µs

■ 提供节省空间的5引脚和6引脚SOT23封装

■ 从关断状态恢复运行的时间小于10 µs

■ 支持工业级温度范围（−40°C 至 +85°C）

■ 在关断模式下，电流消耗仅0.2 µA（典型值）

■ 保证在2.7V和5V电源下的性能

■ 单位增益稳定

■ 支持轨到轨输入和输出

■ 驱动能力支持600 Ω负载

典型应用

• 无线通信设备
• GSM/TDMA/CDMA 功率放大器控制
• 自动增益控制（AGC）、射频功率检测
• 温度补偿电路
• 无线局域网（WLAN）
• 蓝牙（Bluetooth）
• 家庭射频（HomeRF）

器件概述

LMV710、LMV711 和 LMV715 是采用 CMOS 输入结构的 BiCMOS 运算放大器。它们提供超越轨的输入共模电压范围、轨到轨输出能力以及出色的驱动能力。器件具备5 MHz 的增益带宽积和5 V/µs 的转换速率，适用于多种便携式应用。

LMV711 和 LMV715 配备了独立的关断引脚，用于在非活动状态下将功耗降至 0.2 µA（典型值），且可在不到 10 µs 内恢复运行，是移动设备中低功耗管理的理想选择。其中，LMV715 在关断时可将输出设置为高阻态（三态输出），有助于减少对外部电路的干扰。

LMV710 采用 5 引脚 SOT23 封装，而 LMV711 和 LMV715 采用 6 引脚 SOT23 封装。三款器件专为满足便携式设备对低功耗、小体积和低成本的严格要求而设计。

应用说明

1.0 电源旁路

为确保电路稳定运行，旁路电容在应用中至关重要。建议在电源引脚附近放置 0.1 µF 的陶瓷电容或 1 µF 的钽电容，以防止电源噪声导致的低频振荡或高频不稳定。在某些设计中，为吸收低频波动，可并联使用 10 µF 电容和 0.1 µF 陶瓷电容。

2.0 关断模式

LMV711 和 LMV715 支持通过关断引脚实现设备的低功耗管理。当该引脚接地时，LMV711 的输出将保持在低于正电源约 50 mV 的位置，并将电流消耗降至 0.2 µA，非常适合电池供电系统。

值得注意的是，关断引脚不应悬空。若系统不使用关断功能，应将其连接至正电源（V+），否则可能导致设备工作模式不稳定。

3.0 轨到轨输入结构

该系列器件的轨到轨输入功能是通过 PMOS 和 NMOS 差分输入对并联实现的。当共模电压从地电位变化到电源轨时，输入对将依次切换工作模式。由于每个输入对具有不同的偏置电压，因此输入偏移电压（VOS）会随共模电压（VCM）变化。

在单位增益缓冲器应用中，输入信号应避免跨越 VOS 过渡区以防止信号失真。例如，当电源电压为 5V 时，应将输入信号中心设置为高于 VOS 交叉点的 3.5V。另一种方法是采用反相增益为 -1 的结构，以避开 VOS 影响。

图1：示例电路

对于小信号应用，若信号位于 VOS 变化区，则可能影响增益、共模抑制比（CMRR）等关键性能。设计时应将信号路径避开此区域，以确保系统稳定。

在 2.7V 电源下，器件可通过合理偏置输入电压来最大化输出摆幅。图 2 和 图 3 分别展示了相关设计实例及输入/输出波形。

图2

图3

输入端可承受超出电源轨 300 mV 的电压，而不会产生相位反转，但不得超过器件的最大额定输入电压。

4.0 输入电容补偿

在高反馈电阻应用中，运算放大器的输入电容可能与反馈网络产生极点，从而影响闭环稳定性。极点频率 f_p 可通过以下公式估算：

若该极点频率接近或低于器件的单位增益带宽（5 MHz），系统可能会变得不稳定。为此，可并联一个反馈电容 C_F 来引入一个零点，从而抵消极点影响。

5.0 电容性负载驱动能力

LMV710、LMV711 和 LMV715 可直接驱动 200 pF 的电容性负载，且在单位增益条件下不会振荡。但为应对更重的负载，建议使用图 5 所示的隔离电阻结构。

图5：电容性负载驱动结构

图 6 提供了进一步优化的方案，通过引入前馈路径和反馈电容来平衡直流精度与交流稳定性。

图6：改进型电容性负载驱动电路

6.0 峰值检测器应用

图 7 展示了基于 LMV710、LMV711 或 LMV715 构建的峰值检测器。该电路由限幅器、并联 RC 网络和电压跟随器构成，适用于测试设备、超声波系统等。

图7：峰值检测器原理图

通过向复位晶体管施加脉冲信号，可放电并重置检测器。C1 用于存储输入峰值电压，而跟随器电路防止其意外放电。在断电状态下，R2 和 R3 用于限制输入电流，防止损坏运算放大器。

高压侧电流检测

图 8 展示了用于电池充电系统的高压侧电流检测电路。该设计利用 LMV710/LMV711/LMV715 的轨到轨输入特性，可直接检测连接在电池侧的电流检测电阻 RSENSE 的电压。

图8：高压侧电流检测

GSM 功率放大器控制回路

图 9 展示了 GSM 功率放大器（P.A.）控制回路的典型拓扑结构。该系统包括射频功率放大器、定向耦合器、检波二极管以及用于误差调节的运算放大器。LMV711 和 LMV715 可通过其关断功能在非发射时段降低功耗，延长电池寿命。

图9：典型GSM P.A.控制回路