‌ST TSL680x系列纳米级功耗运算放大器深度解析

STMicroelectronics TSL6801、TSL6802和TSL6804运算放大器是单位增益稳定型放大器，带宽为8kHz。此系列单通道、双通道和四通道放大器具有2.5V至5.5V的宽电源范围，采用轨到轨输入级。TSL6801、TSL6802和TSL6804运算放大器非常适合用于电池供电产品和成本敏感型应用。

数据手册；*附件：STMicroelectronics TSL6801、TSL6802和TSL6804运算放大器数据手册.pdf

STMicroelectronics TSL6801采用SC70-5和SOT23-5封装；TSL6802采用MiniSO8封装；TSL6804采用TSSOP14封装。

特性

• 供电电流：600nA（典型值）
• 低电源电压：1.5V至5.5V
• 单位增益稳定
• 轨到轨输入与输出
• 8 kHz 典型值增益带宽积
• 低输入偏置电流：5pA（最大值，25°C时）
• 工业温度范围：-40 °C 至 85 °C

TSL6801单引脚连接

TSL6802双引脚连接

TSL6804四引脚连接

‌ST TSL680x系列纳米级功耗运算放大器深度解析

‌一、核心特性与性能优势‌

1. ‌革命性功耗控制‌

   • 典型供电电流仅600nA（1.8V-5.5V工作范围），较传统运放降低2个数量级
   • 支持1.5V超低压启动，静态功耗<1μW（VCC=1.8V时）
   • 工业级温度范围（-40℃~85℃）下保持稳定工作

2. ‌电气性能亮点‌

   参数	典型值	测试条件
   增益带宽积(GBP)	8kHz	VCC=3.3V, CL=60pF
   输入偏置电流	<5pA	25℃环境温度
   轨到轨输入/输出	±0.1V裕量	负载RL=10kΩ
   电源抑制比(PSRR)	80dB	直流至100Hz频段

3. ‌封装选项‌

   • ‌TSL6801‌：SC70-5/SOT23-5（单通道）
   • ‌TSL6802‌：MiniSO8（双通道）
   • ‌TSL6804‌：TSSOP-14（四通道）

‌二、典型应用电路设计要点‌

1. ‌电源滤波设计‌
   • 建议在VCC+与VCC-间并联10μF钽电容+100nF陶瓷电容
   • 对于电池供电场景，需增加LC滤波器（L=2.2μH）抑制高频噪声
2. ‌稳定性优化‌
   • 驱动容性负载>100pF时，需串联隔离电阻（计算公式见数据手册图19）
   • 单位增益配置下，相位裕度≥50°（CL=60pF时测试数据）

‌三、实测性能曲线解读‌

1. ‌动态响应特性‌
   • 小信号阶跃响应（图15）：建立时间0.5ms@3.3V
   • 大信号转换速率（图13）：1.5V/ms@5V（受限于纳米级偏置电流）
2. ‌噪声表现‌
   • 输入电压噪声密度：240nV/√Hz@1kHz（图18）
   • 0.1-10Hz低频噪声：8μVpp（适合生物电信号采集）

‌四、选型替代指南‌

需求场景	推荐型号	关键差异
更高带宽(1MHz)	TSL6001	功耗提升至5μA
更宽温度(-55℃~125℃)	TSA5211	牺牲30%功耗性能

该系列特别适合智能水表、IoT传感器节点等需要数年电池寿命的应用，其0.6μA级功耗可显著延长系统续航时间。设计时需注意避免输入电压超过(VCC-)-0.2V至(VCC+)+0.2V的绝对最大值范围（详见表4）。