Leitfaden zum CA3130-Datenblatt, Funktionen, Pinbelegung und gleichwertigen ICs

Mit Operationsverstärkern können Schaltkreise elektrische Signale mit hoher Präzision verstärken, verarbeiten und steuern.Unter den vielen verfügbaren Operationsverstärkern zeichnet sich der MOSFET-Operationsverstärker CA3130 durch seine einzigartige BiMOS-Architektur aus, die MOSFET-Eingänge mit CMOS-Ausgangstechnologie kombiniert.In diesem Artikel geht es um den MOSFET-Operationsverstärker CA3130, einschließlich seiner Schaltungsfunktion, technischen Spezifikationen usw.

Katalog

CA3130 MOSFET-Operationsverstärker Basic

Die CA3130 ist ein Hochgeschwindigkeits-BiMOS-Operationsverstärker, der die Vorteile der MOSFET- und CMOS-Technologien in einem einzigen Gerät vereint.Es verfügt über eine MOSFET-Eingangsstufe und eine CMOS-Ausgangsstufe, die zusammen eine sehr hohe Eingangsimpedanz, einen extrem niedrigen Eingangsstrom und eine schnelle Signalreaktion bieten.Aufgrund dieser Eigenschaften ist der CA3130 darauf ausgelegt, empfindliche analoge Signale zu verarbeiten und gleichzeitig eine stabile und genaue Verstärkung aufrechtzuerhalten.

Die Eingangsstufe des CA3130 verwendet Gate-geschützte P-Kanal-MOSFET-Transistoren, die es dem Verstärker ermöglichen, hervorragende Eingangseigenschaften zu erreichen.Durch dieses Design kann das Gerät mit einer Gleichtakt-Eingangsspannung arbeiten, die leicht unter den negativen Versorgungsanschluss reichen kann, was besonders in Einzelversorgungssystemen nützlich ist.

In der Ausgangsstufe sorgt ein CMOS-Transistorpaar dafür, dass die Ausgangsspannung bei hoher Lastimpedanz sehr nahe an den Versorgungsschienen schwingt.Die CA3130-Serie arbeitet typischerweise mit Versorgungsspannungen von 5 V bis 16 V und unterstützt die Offset-Spannungsanpassung über spezielle Anschlüsse.

Wenn Sie Interesse am Kauf des CA3130 haben, kontaktieren Sie uns bitte bezüglich Preis und Verfügbarkeit.

CA3130 MOSFET-Operationsverstärker CAD-Modelle

Details zur Pinbelegung des MOSFET-Operationsverstärkers CA3130

Pin Nein.	Pin Name	Beschreibung
1	Offset Null	Wird zum Anpassen verwendet oder korrigieren Sie die Eingangsoffsetspannung.Es hilft, die Ausgabegenauigkeit zu verbessern, wenn gepaart mit Pin 5 über ein externes Anpassungsnetzwerk.
2	Invertierender Eingang (INV-)	Das Invertieren Eingangsklemme des Operationsverstärkers.Das hier angelegte Eingangssignal erzeugt einen Ausgang, der relativ zum Eingangssignal invertiert ist.
3	Nicht invertierend Eingang (NON-INV+)	Die nichtinvertierender Eingangsanschluss, an dem das Signal ohne Phase angelegt wird Umkehrung.Das Ausgangssignal folgt der gleichen Polarität wie das Eingangssignal.
4	V− (Negativ Versorgung)	Das Negative Stromversorgungsanschluss des Operationsverstärkers.Im Einzelverkauf Im Betrieb ist dieser Pin normalerweise mit Masse verbunden.
5	Offset Null	Funktioniert zusammen mit Pin 1, um eine externe Anpassung der Eingangsoffsetspannung für höhere Werte zu ermöglichen Präzisionsbetrieb.
6	Ausgabe	Die Ausgabe Anschluss, an dem das verstärkte Signal erscheint.Dieser Pin liefert das verarbeitete Analogausgang vom Verstärker.
7	V+ (Positiv Versorgung)	Das Positive Stromversorgungsanschluss, der die Betriebsspannung für den Verstärker bereitstellt Schaltung.
8	Blitz	Wird zur Kontrolle verwendet oder die Endstufe deaktivieren.Wenn es aktiviert ist, kann es den Ausgang ausschalten, Ermöglicht die externe Steuerung des Verstärkerausgangs.

Alternativen und gleichwertiges Modell

• CA3130A

• CA3140

• CA3240

• LF351

• TL071

CA3130 IC-Variante bestellen

Teil Nummer	Temperatur Reichweite	Paket	Paket Typ
CA3130AE	-55 °C bis 125 °C	8-Kanal-PDIP	Durchgangsloch
CA3130AM	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Oberflächenmontage
CA3130AM96	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Band und Rolle
CA3130AMZ	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Bleifrei
CA3130AMZ96	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Bleifreies Klebeband & Rolle
CA3130E	-55 °C bis 125 °C	8-Kanal-PDIP	Durchgangsloch
CA3130EZ	-55 °C bis 125 °C	8-Kanal-PDIP	Bleifrei
CA3130M	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Oberflächenmontage
CA3130M96	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Band und Rolle
CA3130MZ	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Bleifrei
CA3130MZ96	-55 °C bis 125 °C	8-Leiter-SOIC	Bleifreies Klebeband & Rolle

Schaltplan des MOSFET-Operationsverstärkers CA3130

Der interne Schaltplan des CA3130 zeigt, wie verschiedene Transistorstufen zusammenarbeiten, um Signale zu verstärken.Die Schaltung beginnt mit einem Vorspannungsnetzwerk, das die Zenerdiode Z1 sowie mehrere Dioden und Widerstände umfasst.Dieser Abschnitt erzeugt stabile Referenzspannungen und Vorströme, die den korrekten Betrieb der internen Transistoren und die Aufrechterhaltung einer stabilen Leistung ermöglichen.

Die Eingangsstufe verwendet MOSFET-Transistoren, die einen Differenzverstärker bilden.Hier werden das nichtinvertierende und das invertierende Eingangssignal angelegt und die Schaltung vergleicht die Differenz zwischen diesen beiden Signalen.Da MOSFET-Geräte verwendet werden, bietet die Eingangsstufe eine extrem hohe Eingangsimpedanz und einen sehr niedrigen Eingangsstrom.

Nach der Eingangsstufe gelangt das Signal zur zweiten Verstärkungsstufe, wo für zusätzliche Verstärkung gesorgt wird.Transistoren in diesem Abschnitt erhöhen den Spannungspegel des Differenzsignals, sodass es die Ausgangsstufe effektiv ansteuern kann.Stromquellenschaltungen helfen bei der Steuerung des Betriebsstroms und verbessern die Stabilität des Verstärkers.

Die Ausgangsstufe besteht aus CMOS-Transistoren, die das verstärkte Signal an den Ausgangspin liefern.Durch dieses Design kann die Ausgangsspannung bei hoher Lastimpedanz sehr nahe an den Versorgungsschienen schwingen, was eine effiziente Signalverstärkung ermöglicht.Zur Offset-Einstellung, Frequenzkompensation und Strobing-Steuerung stehen zusätzliche Anschlüsse zur Verfügung.

Technische Spezifikationen

Spezifikationen des CA3130EZ-Teilmodells:

Parameter	Wert
Paket/Koffer	8-DIP (0,300", 7,62 mm)
Montageart	Durchgangsloch
Oberflächenmontage	Nein
Nutzungsebene	Militärqualität
Betrieb Temperatur	-55 °C bis 125 °C
Verpackung	Rohr
Veröffentlicht	1998
Teilestatus	Aktiv
Anzahl Kündigungen	8
Terminal-Finish	Mattes Zinn (Sn) – Geglüht
Terminal Position	Dual
Pin-Anzahl	8
Terminalabstand	2,54 mm
Anzahl Schaltungen	1
Verstärkertyp	Allgemeiner Zweck
Architektur	Spannungsrückmeldung
Versorgungsspannung	7,5 V
Versorgungsspannung Reichweite	5 V – 16 V (±2,5 V bis ±8 V)
Versorgungsstrom	10mA
Anstiegsgeschwindigkeit	30 V/µs
Einheitsgewinn Bandbreite	15 MHz
Spannungsverstärkung (Min.)	50.000
Eingabeverzerrung Aktuell	5 pA
Eingabe-Offset Spannung	8 mV
Eingabe-Offset Strom (Max)	0,00002 µA
Gleichtakt Ablehnungsverhältnis	80 dB
Gleichtakt Ablehnungsverhältnis (Min.)	70 dB
Negatives Angebot Spannung (nominal)	-7,5 V
Negatives Angebot Spannung (max.)	-8 V
Versorgungsspannung Limit (Max)	8 V
Geringer Versatz	Ja
Mikrokraft	Nein
Programmierbar Macht	Nein
Häufigkeit Entschädigung	Nein
Länge	9,585 mm
Sitzhöhe (Max)	5,33 mm
RoHS-Status	RoHS3-konform
Feuchtigkeit Empfindlichkeitsstufe	1 (Unbegrenzt)
JESD-609-Code	e3
JESD-30-Code	R-PDIP-T8
ECCN-Code	EAR99
Basisteilenummer	CA3130

Funktionen des MOSFET-Operationsverstärkers CA3130

MOSFET-Eingangsstufe mit sehr hoher Eingangsimpedanz

Der CA3130 verwendet eine MOSFET-Eingangsstufe, die eine extrem hohe Eingangsimpedanz von etwa 1,5 TΩ (typisch) bietet.Dadurch kann der Verstärker mit sehr empfindlichen Signalen arbeiten, während er nahezu keinen Strom von der Eingangsquelle bezieht.

Sehr niedriger Eingangsstrom

Das Gerät verfügt über einen außergewöhnlich niedrigen Eingangsstrom von etwa 5 pA typisch bei 15-V-Betrieb und 2 pA typisch bei 5-V-Betrieb.Dies trägt zur Verbesserung der Messgenauigkeit bei und minimiert Signalverluste in Schaltkreisen mit hoher Impedanz.

Ideal für den Single-Supply-Betrieb

Der CA3130 ist für den effizienten Betrieb mit einem einzigen Netzteil konzipiert und eignet sich daher für Systeme, in denen keine doppelten Stromschienen verfügbar sind.

Großer Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich

Der Verstärker unterstützt einen Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich, der die negative Versorgungsschiene einschließt, sodass Eingangssignale leicht unter die negative Versorgungsspannung fallen können.

Eingangsklemmen können unterhalb der negativen Versorgungsspannung schwingen

Die Eingangsklemmen können etwa 0,5 V unterhalb der negativen Versorgungsschiene schwingen, was die Flexibilität beim Arbeiten mit Low-Level-Signalen in Einzelversorgungsschaltungen erhöht.

CMOS-Ausgangsstufe

Die CMOS-Ausgangsstufe ermöglicht, dass die Ausgangsspannung nahe an einer oder beiden Versorgungsschienen schwingt, was einen besseren Signalbereich und eine effiziente Ausgangsleistung ermöglicht.

Rail-to-Rail-Ausgangsfähigkeit (hohe Lastimpedanz)

Bei hoher Lastimpedanz kann der Ausgang des CA3130 innerhalb weniger Millivolt von den Versorgungsschienen abweichen, wodurch der nutzbare Ausgangsspannungsbereich verbessert wird.

Bleifrei und RoHS-konform

Das Gerät ist in bleifreien Gehäusen mit geglühten Anschlüssen erhältlich und erfüllt die modernen RoHS-Umweltstandards.

So verwenden Sie den MOSFET-Operationsverstärker CA3130

Der CA3130 ist ein BiMOS-Operationsverstärker, der die Spannungsdifferenz zwischen zwei Eingangsanschlüssen verstärkt.Es umfasst einen nicht invertierenden Eingang (Pin 3) und einen invertierenden Eingang (Pin 2).Die Ausgangsspannung hängt vom Vergleich zwischen diesen beiden Eingängen ab.Wenn die Spannung am nicht invertierenden Eingang höher ist als die am invertierenden Eingang, bewegt sich der Ausgang in Richtung der positiven Versorgung.Wenn der invertierende Eingang höher wird, verschiebt sich der Ausgang zur negativen Seite.Durch diesen Differenzbetrieb kann der MOSFET-Operationsverstärker CA3130 kleine Signaländerungen mit hoher Genauigkeit verstärken.

Schaltung 1: Single-Supply-Betrieb

In Schaltung 1 arbeitet der CA3130 mit einem einzigen Netzteil.Der V+-Pin (Pin 7) ist mit einer +5-V-Quelle verbunden, während der V−-Pin (Pin 4) mit Masse verbunden ist.Eingangssignale gelangen über die Pins 2 und 3. Der verstärkte Ausgang erscheint an Pin 6 und treibt den Lastwiderstand R_L an.Diese Konfiguration bietet eine einfache Möglichkeit, Signale in analogen Niederspannungsschaltungen zu verstärken oder zu vergleichen.

Schaltkreis 2: Dual-Versorgungskonfiguration

Schaltung 2 zeigt den CA3130 mit einer doppelten Stromversorgung von +7,5 V und –7,5 V.Durch diese Anordnung kann der Verstärker Signale verarbeiten, die sich über und unter der Erde bewegen.In der Nähe der Versorgungspins angeschlossene Kondensatoren tragen zur Geräuschreduzierung und Verbesserung der Stabilität bei.

Widerstände und ein kleiner Kompensationskondensator helfen dabei, den Frequenzgang zu steuern und einen stabilen Betrieb aufrechtzuerhalten.Dieses Design zeigt, wie der MOSFET-Operationsverstärker CA3130 eine präzise Signalverarbeitung bewältigen und gleichzeitig eine zuverlässige Leistung gewährleisten kann.

Anwendungen von CA3130

• Spannungsfolger

• Aktive Filter

• Signalverstärker

• Oszillatorschaltungen

• Aufbereitung des Sensorsignals

• Präzisionsspannungsdetektoren

• Sample-and-Hold-Schaltungen

• Komparatorschaltungen

• Instrumentenverstärker

• Analoge Signalverarbeitungsschaltungen

Vergleich: CA3130 im Vergleich zu anderen MOSFET-Operationsverstärkern

Parameter	CA3130	CA3140	LF351	TL081
Eingabetyp	MOSFET-Eingang	MOSFET-Eingang	JFET-Eingang	JFET-Eingang
Technologie	BiMOS	BiMOS	JFET	JFET
Versorgungsspannung Reichweite	5V – 16V	4V – 36V	±5V – ±18V	±5V – ±18V
Eingangsimpedanz	Sehr hoch (≈1,5 TΩ)	Sehr hoch	Hoch	Hoch
Eingabeverzerrung Aktuell	5 pA (typ.)	10 pA (typ.)	50 pA (typ.)	30 pA (typ.)
Anstiegsgeschwindigkeit	30 V/µs	9 V/µs	13 V/µs	13 V/µs
Einheitsgewinn Bandbreite	15 MHz	4,5 MHz	4 MHz	3 MHz
Ausgangsstufe	CMOS	CMOS	Bipolar	Bipolar
Paket	DIP, SOIC	DIP, SOIC	DIP, SOIC	DIP, SOIC

Mechanische Abmessungen

Hersteller

Renesas Electronics Das Unternehmen entwickelt analoge ICs mithilfe fortschrittlicher Halbleiterfertigungsprozesse, die CMOS- und Bipolartechnologien kombinieren und die im CA3130 verwendete BiMOS-Struktur ermöglichen.Dieses Design integriert PMOS-Transistoren in der Eingangsstufe und CMOS-Transistoren in der Ausgangsstufe, was eine sehr hohe Eingangsimpedanz, einen niedrigen Eingangsstrom und eine schnelle Leistung ermöglicht.Renesas unterhält außerdem weltweite Fertigungs- und Montageanlagen, darunter Waferfertigung in den Vereinigten Staaten sowie Verpackungs- und Montagebetriebe in Ländern wie China und Malaysia.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Um welche Art von Operationsverstärker handelt es sich beim CA3130?

Der CA3130 ist ein BiMOS-Operationsverstärker, der MOSFET-Eingangstransistoren mit einer CMOS-Ausgangsstufe kombiniert.Dieses Design bietet eine hohe Eingangsimpedanz und einen niedrigen Eingangsstrom.

2. Wie hoch ist die Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers CA3130?

Der CA3130 bietet typischerweise eine extrem hohe Eingangsimpedanz von etwa 1,5 Teraohm (TΩ), wodurch er für hochohmige Signalquellen geeignet ist.

3. Wie hoch ist die typische Anstiegsgeschwindigkeit des CA3130?

Der CA3130 hat eine typische Anstiegsgeschwindigkeit von etwa 30 V/µs, wodurch er schnell auf schnelle Signaländerungen reagieren kann.

4. Was ist der Versorgungsspannungsbereich für den CA3130?

Der CA3130 arbeitet normalerweise in einem Versorgungsspannungsbereich von 5 V bis 16 V und ist daher mit vielen analogen Schaltungsdesigns kompatibel.

5. Wie viele Pins hat der Operationsverstärker CA3130?

Der CA3130 wird in einem 8-Pin-Gehäuse geliefert, das Eingangsanschlüsse, Stromversorgungspins, Ausgangspin und Offset-Einstellpins umfasst.

6. Wie groß ist die Unity-Gain-Bandbreite des CA3130?

Der CA3130 bietet typischerweise eine Einheitsverstärkungsbandbreite von etwa 15 MHz, wodurch er die Verstärkung von Hochfrequenzsignalen bewältigen kann.

7. Unterstützt der CA3130 die Offset-Spannungsanpassung?

Ja.Der CA3130 verfügt über Offset-Null-Pins (Pins 1 und 5), die es externen Komponenten ermöglichen, die Eingangs-Offset-Spannung anzupassen und zu minimieren.

8. Was unterscheidet den CA3130 von herkömmlichen bipolaren Operationsverstärkern?

Im Gegensatz zu bipolaren Operationsverstärkern verwendet der CA3130 MOSFET-Eingangstransistoren, die den Eingangsstrom deutlich reduzieren und die Eingangsimpedanz erhöhen.

9. Kann der CA3130 mit einem einzigen Netzteil betrieben werden?

Ja.Der CA3130 kann mit Einzelversorgungskonfigurationen betrieben werden und eignet sich daher für analoge Niederspannungssysteme.

10. Welche Gehäusetypen sind für den CA3130 verfügbar?

Der CA3130 ist üblicherweise in PDIP- und SOIC-Gehäusen erhältlich, sodass Entwickler ihn sowohl in Durchsteck- als auch in oberflächenmontierten Schaltungsdesigns verwenden können.