Data Sheet
LOG200 具有集成光电二极管偏置和暗电流校正的
精密高速对数放大器
本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。
1 特性
- 针对低电流电平的超快瞬态响应：
- 10nA 至 100nA 阶跃的稳定时间：
240ns 上升、620ns 下降（典型值） - 100nA 至 1μA 阶跃的稳定时间：
60ns 上升、150ns 下降（典型值）
- 10nA 至 100nA 阶跃的稳定时间：
- 宽动态范围：10pA 至 10mA (180dB)
- 额定范围为 100pA 至 10mA (160dB)
- 高信号带宽：
- 10µA 至 10mA 时为 20MHz
- 1μA 时为 6.3MHz
- 1nA 时为 90kHz
- 高精度传递函数：
- 0.2% 最大对数一致性误差（10nA 至 100µA）
- 集成基准电流 (1μA) 和基准电压（2.5V 和 1.65V）
- 用于差分 ADC 驱动、单端增益或滤波器块以及其他外设功能的额外辅助高速运算放大器
- 单电源（4.5V 至 12.6V）或
双电源（±2.25V 至 ±6.3V）运行 - 额定温度范围：-40°C 至 +125°C
- 小型封装选项：
- 3mm x 3mm VQFN
- 1.6mm x 1.6mm DSBGA（预发布）
3 说明
LOG200 是一款宽动态范围电流到电压放大器，专为优化 160dB 动态范围内的电流测量而设计，具有出色的精度和速度，适用于光学通信、医疗诊断和工业过程控制测量。LOG200 具有两个对数放大器，后跟一个高精度差分放大器，可将电流信号转换为表示两个电流的对数压缩比的电压。电流输入经过设计，一个输入上提供高速响应，另一个输入上提供高度精确的基准信号，可实现快速瞬态响应和高对数一致性的独特组合。
LOG200 比率在内部设置为 250mV/十倍频的电流到电压转换。该器件集成了一个非限定的高速放大器，允许将输出配置为差分或滤波响应，并具有快速稳定时间来驱动逐次逼近模数转换器 (SAR ADC)。LOG200 还具有单独的基准电流和基准电压，旨在对器件进行配置，以获得优化的输入电流和共模电压。
LOG200 可以采用单电源（4.5V 至 12.6V）或双电源（±2.25V 至 ±6.3V）配置供电，额定工作温度范围为–40°C 至 +125°C。
(1) 有关更多信息，请参阅节 10。
(2) 封装尺寸（长 × 宽）为标称值，并包括引脚（如适用）。
(3) 预发布信息（非量产数据）。
4 Pin Configuration and Functions
Figure 4-1 RGT Package, 16-Pin VQFN
(Top View)
Figure 4-2 YBH Package, 16-Pin DSBGA
(Top View)
Table 4-1 Pin Functions
| PIN | TYPE | DESCRIPTION | ||
|---|---|---|---|---|
| NAME | NO. | |||
| RGT (VQFN) | YBH (DSBGA) | |||
| +IN | 14 | B4 | Input | Auxiliary op-amp voltage non-inverting input |
| –IN | 13 | A4 | Input | Auxiliary op-amp voltage inverting input |
| I1 | 1 | D4 | Input | Current input for logarithm numerator |
| I2 | 3 | D2 | Input | Current input for logarithm denominator |
| IBIAS | 15 | C4 | Output | Photodiode adaptive biasing current output |
| IREF | 4 | D1 | Output | Reference current output |
| REFA | 10 | B3 | Input | Logarithmic difference amplifier reference input |
| OUTA | 11 | A2 | Output | Logarithmic difference amplifier output |
| OUTB | 12 | A3 | Output | Auxiliary op-amp voltage output |
| REF165 | 9 | B2 | Output | 1.65V voltage reference output |
| REF25 | 5 | C2 | Output | 2.5V voltage reference output |
| REFGND | 6 | C1 | Power | Voltage reference negative potential |
| VCM | 2 | D3 | Input | Input common-mode voltage |
| VCM2 | 16 | C3 | Input | Input common-mode voltage. Connect to VCM. |
| VS+ | 8 | A1 | Power | Positive supply voltage |
| VS– | 7 | B1 | Power | Negative supply voltage |
| Thermal Pad | PAD | N/A | — | Thermal Pad. Connect to VCM to minimize leakage on I1 pin. |
5 Specifications
5.1 Absolute Maximum Ratings
over operating free-air temperature range (unless otherwise noted) (1)
| MIN | MAX | UNIT | |||
|---|---|---|---|---|---|
| VS | Supply voltage, VS = (VS+) – (VS–) | –0.3 | 13 | V | |
| I1 or I2 to VCM | –5.5 | 5.5 | V | ||
| I1, I2, and VCM | Voltage | (VS–) – 0.3 | (VS+) + 0.3 | V | |
| Current | 20 | mA | |||
| Auxiliary amplifier input voltage | Single-ended | (VS–) – 0.3 | (VS+) + 0.3 | V | |
| Differential (V+IN) – (V–IN) | –0.3 | 0.3 | |||
| Auxiliary amplifier input current | –10 | 10 | mA | ||
| Output short-circuit (2) | Continuous | mA | |||
| Operating temperature | –40 | 125 | ℃ | ||
| TJ | Junction temperature | –55 | 150 | ℃ | |
| Tstg | Storage temperature, Tstg | –60 | 160 | ℃ | |
(1) Operation outside the Absolute Maximum Ratings may cause permanent device damage. Absolute Maximum Ratings do not imply functional operation of the device at these or any other conditions beyond those listed under Recommended Operating Conditions. If used outside the Recommended Operating Conditions but within the Absolute Maximum Ratings, the device may not be fully functional, and this may affect device reliability, functionality, performance, and shorten the device lifetime.
(2) Short-circuit to ground, one amplifier per package.
5.2 ESD Ratings
| VALUE | UNIT | |||
|---|---|---|---|---|
| V(ESD) | Electrostatic discharge | Human-body model (HBM), per ANSI/ESDA/JEDEC JS-001(1) | ±2500 | V |
| Charged-device model (CDM), per ANSI/ESDA/JEDEC JS-002(2) | ±1000 | |||
(1) JEDEC document JEP155 states that 500V HBM allows safe manufacturing with a standard ESD control process.
(2) JEDEC document JEP157 states that 250V CDM allows safe manufacturing with a standard ESD control process.
5.3 Recommended Operating Conditions
over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
| MIN | NOM | MAX | UNIT | ||
|---|---|---|---|---|---|
| VS | Supply voltage | 4.5 | 12.6 | V | |
| VREFGND | REFGND compliance voltage | (VS–) | (VS+) – 4.5 | V | |
| VIBIAS | IBIAS compliance voltage | (VS–) | (VS+) – 1.0 | V | |
| IVREF | Output current of REF165 or REF25 reference | –2 | 5 | mA | |
| II2 | I2 input current | 1 | mA | ||
| TA | Specified temperature | –40 | 125 | ℃ | |
5.4 Thermal Information
| THERMAL METRIC (1) | LOG200 | UNIT | |
|---|---|---|---|
| RGT (VQFN) | |||
| 16 PINS | |||
| RθJA | Junction-to-ambient thermal resistance | 66.7 | ℃/W |
| RθJC(top) | Junction-to-case (top) thermal resistance | 61.8 | ℃/W |
| RθJB | Junction-to-board thermal resistance | 39.8 | ℃/W |
| ψJT | Junction-to-top characterization parameter | 3.8 | ℃/W |
| ψJB | Junction-to-board characterization parameter | 39.8 | ℃/W |
| RθJC(bot) | Junction-to-case (bottom) thermal resistance | 31.2 | ℃/W |
(1) For more information about traditional and new thermal metrics, see the Semiconductor and IC Package Thermal Metrics application report.