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CXAR41327 低功耗轨到轨双运放：全面解析与工程应用

引言sSQ嘉泰姆
        在现代便携式设备、医疗仪器和工业传感器系统中，低功耗、高精度运算放大器是核心元件。CXAR41327作为一款单电源供电（2.5V-5.5V）、超低静态电流（430μA/通道）的轨到轨输入输出双路运放，凭借6MHz带宽和1pA输入偏置电流等特性，成为电池供电与高阻抗信号链设计的理想选择。本文将深入解析其技术特性、典型应用及设计要点。sSQ嘉泰姆

一、核心特性与电气参数

1.功耗与电源设计sSQ嘉泰姆

1.1)单电源供电范围2.5V-5.5V，兼容锂电池/纽扣电池系统sSQ嘉泰姆

1.2)每通道仅430μA静态电流，整芯片860μA（典型值）sSQ嘉泰姆

1.3)支持-40℃至+125℃工业级温度范围sSQ嘉泰姆

2.精度与动态性能sSQ嘉泰姆

3.鲁棒性设计sSQ嘉泰姆

3.1)轨到轨输入/输出：充分利用供电电压动态范围sSQ嘉泰姆

3.2)抗干扰能力：80dB共模抑制比(CMRR) & 电源抑制比(PSRR)sSQ嘉泰姆

3.3)短路保护：50mA连续输出电流能力sSQ嘉泰姆

二、典型应用电路解析

应用1：60Hz陷波滤波器（抗工频干扰）sSQ嘉泰姆

1.双T拓扑（图8.1a）：sSQ嘉泰姆
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1.1)优势：单运放实现，结构简洁（需CXAR41327中单通道）sSQ嘉泰姆

1.2)挑战：要求电阻/电容严格匹配（容差≤1%）sSQ嘉泰姆

1.3)设计要点：通过增大R2/R1比例降低Q值，放宽元件精度需求sSQ嘉泰姆

2.FDNR拓扑（图8.1c）：sSQ嘉泰姆
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2.1)优势：仅需2个同值电容，降低BOM成本与匹配难度sSQ嘉泰姆

2.2)附加缓冲器：利用第二运放通道（U2A）降低输出阻抗sSQ嘉泰姆

应用2：光电二极管放大器（图8.3）sSQ嘉泰姆

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   VCC  
    │  
    ┌───10MΩ───┐  
    │          │  
PD阴极─┤IN-      OUT├─→Vo  
    │          │  
    └──100pF───┘  
    │  
   VREF(2.5V)

2.关键设计：sSQ嘉泰姆

2.1)利用1pA输入偏置电流实现nA级光电电流检测sSQ嘉泰姆

2.2)反馈电阻≤10MΩ避免失调电压放大sSQ嘉泰姆

2.3)PCB布局要求：输入引脚防护环、板面清洁、模拟/数字电源分离sSQ嘉泰姆

应用3：高速比较器（图8.2）sSQ嘉泰姆

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1.利用轨到轨特性实现电源域信号比较sSQ嘉泰姆

2.迟滞设计：外接电阻R2抑制振荡sSQ嘉泰姆

3.性能：5V供电时传输延迟仅1μssSQ嘉泰姆

三、设计实践指南

1.电源去耦:在VCC/GND引脚间放置≥1μF陶瓷电容（距芯片<2mm）sSQ嘉泰姆

2.温度稳定性优化sSQ嘉泰姆

2.1)输入失调漂移仅2.5μV/℃（-40℃~125℃）sSQ嘉泰姆

2.2)高温场景：限制反馈电阻≤1MΩ以降低偏置电流影响sSQ嘉泰姆

3.噪声抑制技巧sSQ嘉泰姆

3.1)电压噪声密度：13nV/√Hz@1kHzsSQ嘉泰姆

3.2)推荐措施：sSQ嘉泰姆

3.2.1)敏感电路采用星型接地sSQ嘉泰姆

3.2.2)反馈路径并联小电容（如10pF）限制带宽sSQ嘉泰姆

4.封装与布线sSQ嘉泰姆

4.1)SOP8封装尺寸：4.0×4.9mm（符合RoHS）sSQ嘉泰姆

4.2)关键布线规则：sSQ嘉泰姆

4.2.1)模拟输入远离数字信号线sSQ嘉泰姆

4.2.2)IN-引脚用GND包围防护sSQ嘉泰姆

四、行业应用场景

结语sSQ嘉泰姆
        CXAR41327通过平衡功耗、精度与成本，为工程师提供了灵活的传感器信号链解决方案。其在光电检测、有源滤波和低电压比较器场景中的优异表现，结合SOP8封装的空间效率，使其成为便携式设备升级的理想选择。设计时需重点关注高阻抗布局与温度漂移控制，以充分发挥其性能潜力。sSQ嘉泰姆

延伸资源：可访问官方平台获取SPICE模型、评估板布局文件及《高阻抗PCB设计白皮书》sSQ嘉泰姆

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   产品封装图 sSQ嘉泰姆

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   电路原理图 sSQ嘉泰姆

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