CMOS-Operationsverstärker MCP601 bis MCP6144
Die MCP601/2/3/4, MCP606/7/8/9, MCP6002/4, MCP6041/2/3/4 und MCP6141/2/3/4 sind integrierte CMOS-Operationsverstärker.
- CMOS-Eingänge
- Eine einfache Versorgung bis 6V
- Sehr geringe Versorgungsleistung
- Rail-to-Rail-Ausgänge
Übersicht
Die verschiedenen Typen MCP6xy
- x ist der Typ.
- y ist die Anzahl der Verstärker in einem Gehäuse.
| Typ | x | |
| MCP601/2/3/4 | 0 | Rail-to-Rail Ausgang und einfache Versorgung von 2,7V bis 6,0V |
| MCP606/7/8/9 | 0 | Rail-to-Rail Ausgang und einfache Versorgung von 2,5V bis 6,0V mit geringerer Versorgungsleistung |
| MCP6002/4 | 00 | Rail-to-Rail Eingang und Ausgang mit sehr geringer Versorgungsleistung |
| MCP6041/2/3/4 | 04 | Rail-to-Rail Eingang und Ausgang mit sehr geringer Versorgungsleistung |
| MCP6141/2/3/4 | 14 | Rail-to-Rail Eingang und Ausgang nicht für Verstärkung 1 mit sehr geringer Versorgungsleistung |
| y | enthalte Verstärker | Gehäuse |
| 1 | 1 Verstärker | DIL-8 |
| 2 | 2 Verstärker | DIL-8 |
| 3 | 1 Verstärker mit CS | DIL-8 |
| 4 | 4 Verstärker | DIL-14 |
| 6 | 1 Verstärker | DIL-8 |
| 7 | 2 Verstärker | DIL-8 |
| 8 | 1 Verstärker mit CS | DIL-8 |
| 9 | 4 Verstärker | DIL-14 |
- Die MCP6xy sind auch im SMD-Gehäuse erhältlich.
Symbol
Mit x ist der Typ gemeint z.B. MCP601, MCP606, MCP6002, MCP6041, MCP6141
Mit y ist die Variante gemeint, z.B. MCP601, MCP602, MCP603 oder MCP604.
Für die MCP606/7/8/9 gelten die Symbole
| Typ | Symbol |
| MCP606 | MCP6x1 |
| MCP607 | MCP6x2 |
| MCP608 | MCP6x3 |
| MCP609 | MCP6x4 |
Maximale Betriebsdaten
Die MCP6xy dürfen nicht außerhalb der maximalen Betriebsdaten betrieben werden. Sie können beschädigt werden. Die folgenden Daten gelten für alle Typen.
| Versorgungsspannung zwischen U- und U+ | 7V |
| Maximaler Strom Stromversorgung und Ausgänge | 30mA |
| Eingangsspannung für Verstärker | -1V bis Uv + 1V |
| Eingangsspannung für Logik | -0,3V bis Uv + 0,3V |
| Eingangsstrom | ±2mA |
| Betriebstemperatur | 0°C bis 85°C |
Gehäuse
Die MCP6xy mit einem oder zwei Verstärkern (y=1,2,3,6,7,8) haben ein DIL-8-Gehäuse.
Die MCP6xy mit vier Verstärkern (y=4,9) haben ein DIL-14-Gehäuse.
Eigenschaften
- Alle MCP6xy arbeiten mit einer einzigen Versorgungsspannung.
- Die maximale Versorgungsspannung beträgt 6V.
- Die minimale Versorgungsspannung ist typabhängig (1,4V bis 2,7V).
- Alle MCP6xy verfügen über einen Rail-to-Rail-Ausgang.
- Die Ausgangsspannung wird nicht invertiert, wenn ein Eingang die Versorgungsspannung (Uv oder 0V) überschreitet wird.
- Die maximal erreichbare Ausgangsspannung hängt von der Last am Ausgang ab.
- Bei einer Last von 0,3 mA erreicht die Ausgangsspannung fast 0 V (+25 mV) oder Uv (-25 mV).
- Alle MCP6xy haben einen CMOS-Eingang mit einem Eingangsstrom von 1pA bei 25 °C und 20pA bei 85 °C.
- Die maximale Eingangsspannung darf zwischen -0,3V und Uv + 0,3V liegen.
- Die maximal verarbeitbare Eingangsspannung ist typabhängig und kann zwischen -0,1V und Uv - 1,2V oder -0,1V und Uv + 0,1V liegen.
- MCP6002/4, MCP6041/2/3/4 und MCP6141/2/3/4 haben einen Eingangsspannungsbereich von -0,1V bis Uv + 0,1V (Rail-to-Rail-Eingang).
- Wird der Eingangsspannungsbereich geringfügig (<0,1V) überschritten, arbeiten die Operationsverstärker noch korrekt, aber der Eingangsstrom steigt stark an, bis auf das 100000fache.
- Der Versorgungsstrom ist gering (< 220µA pro Verstärker) und hängt vom Typ ab.
- Die MCP603, MCP608, MCP6043 und MCP6143 enthalten einen Verstärker mit einem CMOS-Logik-Eingang CS mit Schmitt-Trigger-Charakteristik, mit dem der Verstärker deaktiviert werden kann (CS = 1).
- Der Ausgang des deaktivierten Verstärkers ist hochohmig. Der Ausgangsstrom ist typabhängig und liegt zwischen 20pA und 10nA. Der deaktivierte Verstärker benötigt einen geringeren Versorgungsstrom.
- Die maximale Betriebsfrequenz hängt vom Typ ab.
- Alle MCP6xy außer MCP6141/2/3/4 können mit einer Verstärkung von 1 betrieben werden.
- Die MCP6141/2/3/4 dürfen nicht mit einer Verstärkung unter 10 und als Integrator betrieben werden.
- Bei den MCP6141/2/3/4 kommt es zu keiner Phasenumkehr, wenn die Eingangsspannungen die Versorgungsspannung Uv+ oder Uv- überschreiten.
| Typ | minimale Versorgungsspannung Uv | Versorgungsstrom Iv | Offsetspannung Uoff | Eingangsspannung -0,1V bis | Rail-to-Rail | maximale Frequenz | Gain Bandwidth |
| MCP601/2/3/4 | 2,7V | 230µA | ±2mV | Uv - 1,2V | Aus | 3kHz | 2,8MHz |
| MCP606/7/8/9 | 2,5V | 19µA | ±250µV | Uv - 1,2V | Aus | 100Hz | 155kHz |
| MCP6001/2/4 | 1,8V | 100µA | ±4,5mV | Uv + 0,1V | Ein/Aus | 1kHz | 1MHz |
| MCP6041/2/3/4 | 1,4V | 0,6µA | ±3mV | Uv + 0,1V | Ein/Aus | 10Hz | 14kHz |
| MCP6141/2/3/4 | 1,4V | 0,6µA | ±3mV | Uv + 0,1V | Ein/Aus | 100Hz | 100kHz |
Der Versorgungsstrom versteht sich pro Verstärker.
Eingänge der MCP6xy
Um unerwünschte Effekte und Störungen zu vermeiden, sind ein einige Regeln zu beachten.
- Die MCP6xy verfügen über CMOS-Eingänge. Der Strom in den Eingängen ist mit 1pA bei 25°C und 20pA bei 85°C sehr gering.
- Die maximale Eingangsspannung bei der die Operationsverstärker noch korrekt arbeiten, ist zu beachten.
- Für die MCP601/2/3/4 und MCP606/7/8/9 beträgt diese -0,1V bis Uv - 1,2V.
- Die MCP6041/2/3/4 MCP6001/2/4 und MCP6141/2/3/4 haben Rail-to-Rail-Eingänge, d.h. Eingangsspannungen zwischen -0,1V und Uv + 0,1V werden verarbeitet.
- Nicht benutzte Eingänge sollten nicht offen gelassen werden.
- Die Eingangsspannungen dürfen um 0,3V unter- bzw. überschritten werden.
- Wird der Eingangsspannungsbereich unter- bzw. überschritten, erhöht sich der Eingangsstrom erheblich.
- Der Eingangsstrom kann bei -0,1V mehr als 100-mal so hoch sein wie bei 0V. Das sind 100pA gegenüber 1pA.
- Der Eingangsstrom kann bei -0,3V mehr als zehntausendmal so hoch sein wie bei 0V. Das sind 100nA gegenüber 1pA.
- Die Eingänge sind gegen zu hohe positive und negative Spannungen geschützt. Der Strom muss auf ±2mA begrenzt werden. Ein Widerstand von 12kΩ oder mehr schützt die Eingänge, wenn die Eingangsspannung unter 5V liegt.
- Die Offsetspannung ist typabhängig und liegt zwischen 250µV und 4,5mV.
Die MCP6xy sind empfindlich gegen elektrostatische Entladungen.
Bitte Vorsicht-elektrostatische-Entladung beachten.
- Die Eingänge der MCP6xy sind gegen elektrostatische Entladung und Überspannungen geschützt. Siehe: Linear-CMOS-Schutzschaltung
Regeln
- MCP6xy können mit einer einzigen Versorgungsspannung von 5V betrieben werden.
- Die Eingangsspannung kann bei jeder Versorgungsspannung 0V betragen.
- Sie sollte Uv- - 0,1V (-0,3V) nicht unterschreiten.
- Die Eingangsspannung MCP601/2/3/4 und MCP606/7/8/9 sollte nicht höher als 1,2V unter Uv+ betragen.
- Die Ausgangsspannung erreicht 0V und Uv (Rail-to-Rail-Ausgang).
- Der Ausgang kann dauerhaft gegen Minus kurzgeschlossen werden.
- Dies kann jedoch zur Überhitzung führen.
- Der Eingangsstrom ist sehr gering ~1pA.
- Nicht benutzte Eingänge dürfen nicht offen sein.
- Die Offsetspannung ist kleiner als 4,5mV oder gar unter 0,25mV.
- Die Verstärkung mit Rückkopplung sollte unter 100 liegen.
- Beim MCP6141/2/3/4 darf die Verstärkung mit Rückkopplung nicht unter 10 liegen.
- Nicht benutzte Eingänge sollten nicht offen gelassen werden.
Rail-to_Rail-Eingangsstufen
Die MCP6001/2/4 MCP6041/2/3/4 und MCP6141/2/3/4 mit Rail-to-Rail-Eingängen verwenden zwei parallel geschaltete CMOS-Eingangsstufen.
Eine arbeitet bei einer niedriger Gleichtakt-Eingangsspannung Ucm, während die andere bei einer hoher Gleichtakt-Eingangsspannung arbeitet.
Mit dieser Topologie arbeitet die Bausteine mit einer Gleichtakt-Eingangsspannung von -0,3V bis zu Uv + 0,3V.
- Bei den MCP6001/2/4 erfolgt der Übergang zwischen den beiden Eingangsstufen, bei Ucm = Uv - 1,1V.
- Bei den MCP6141/2/3/4 gibt es zwei Übergänge. Der erste erfolgt bei Ucm = 0,4V und der zweite bei Ucm = Uv - 0,5V.
Für geringe Verzerrungen und gute Linearität der Verstärkung sollte dieser Bereich bei nicht invertierender Verstärkung vermieden werden.