在工业控制、电源管理和通信设备领域，多通道运算放大器是实现复杂信号处理的核心元件。CXAO42299作为一款支持±9V双电源/18V单电源的四路运放，凭借100dB高增益、0.25mA超低静态电流及-40℃~125℃工业级温度范围，成为高可靠性系统的优选方案。本文将深度解析其技术特性，并重点剖析五大典型应用电路设计。
[ CXAO42299 ]
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引言
在工业控制、电源管理和通信设备领域，多通道运算放大器是实现复杂信号处理的核心元件。CXAO42299作为一款支持±9V双电源/18V单电源的四路运放，凭借100dB高增益、0.25mA超低静态电流及-40℃~125℃工业级温度范围，成为高可靠性系统的优选方案。本文将深度解析其技术特性，并重点剖析五大典型应用电路设计。
1.1)宽压供电优势
1.1.1)单电源模式：3V~18V（兼容3.3V/5V/12V系统）
1.1.2)双电源模式：±1.5V~±9V（支持交流信号处理）
1.1.3)电源电流独立特性：0.25mA@5V（整芯片），0.3mA@18V
1.2)精度与驱动能力
| 参数 | 典型值 | 应用价值 |
|---|---|---|
| 输入失调电压 | 2mV | 减少校准电路复杂度 |
| 电压增益 | 100dB | 高精度传感器信号放大 |
| 输出驱动能力 | 45mA(源电流) | 直接驱动继电器/LED |
| 共模输入范围 | 0V~VCC-1.5V | 支持地电平信号处理 |
1.3)鲁棒性设计
1.3.1)工业级温度范围：-40℃~125℃
1.3.2)抗干扰能力：100dB PSRR（电源抑制比）
1.3.3)短路保护：持续输出短路耐受
2.1)应用1：反相交流放大器（图6.1）
Vi─┬─Ci─┬─Ri─┤IN-
│ │ │
R1 Rf ├─OUT
│ │ │
VCC─┴─R2─┬─C1 │
│ │
GND Co─→Vo
2.1.2)设计要点：
3.3.1)R1/R2构建中点偏压（VCC/2）
3.3.2)增益公式：Av = -Rf/Ri（图示Av=-10）
3.3.3)C1消振电容取值：10pF~100pF（抑制高频振荡）
Vi─┬─C1─┤IN+(A1)
│ │
R1 ├─OUT(A1)─→Vo1
│ │
VCC─┴─R2 ├─OUT(A2)─→Vo2
├─OUT(A3)─→Vo3
2.2.2)创新设计：
2.2.2.1)利用四运放中三个通道实现1分3信号分配
2.2.2.2)单位增益缓冲（Av=1），替代分立射随器
2.2.2.3)电容隔直：输出端仅传输交流信号
2.3)应用3：窗口比较器（图6.4）
2.3.1)双限检测原理：
2.3.1.1)A1设定上限U1，A2设定下限U2
2.3.1.2)当Uin > U1 或 Uin < U2时LED报警
2.3.1.3)电阻分压公式：U1=VCC×R1'/(R1+R1')
2.3.2)工业场景：
2.3.2.1)电压超限监测（配合电阻网络）
2.3.2.2)温度传感器故障报警（NTC/PTX接口）
2.4)应用4：有源带通滤波器（图6.5）
2.4.1)设计方程：
2.4.1.1)中心频率：f0=1/(2πR3C)
2.4.1.2)品质因数：Q=1/2 × √(R3/R1)
2.4.1.3)增益：A0 = R3/(2R1)
2.4.2)单电源适配：
2.4.2.1)正输入端偏置至VCC/2
2.4.2.2)R2下端改接偏置电压
3.1)电源设计规范
3.1.1)去耦电容：每电源引脚≥100nF陶瓷电容（VCC-GND）
3.1.2)高压应用：VCC>15V时需预留20%电压裕量
3.2)热管理策略
| 封装类型 | 最大功耗 | 散热要求 |
|---|---|---|
| DIP-14 | 1050mW | 加装散热片 |
| SOP-14 | 830mW | PCB敷铜面积≥5cm² |
3.3)布局禁忌
3.3.1)避免输入引脚平行长走线（防止串扰）
3.3.2)敏感通道隔离：四运放中未用通道需配置为跟随器
| 领域 | 典型电路 | CXAO42299优势 |
|---|---|---|
| 开关电源 | 电压反馈环路 | 100dB增益提升稳压精度 |
| 电池管理系统 | 多通道电压监测 | 单芯片替代4个比较器 |
| 工业控制 | 传感器信号调理阵列 | -40℃低温稳定工作 |
| 通信设备 | 有源滤波网络 | 单电源简化供电设计 |
结语
CXAO42299通过四通道集成与宽压供电特性，显著降低了多路信号处理系统的复杂度。其在窗口比较检测、信号分配等场景的独特价值，配合DIP/SOP封装选项，为工业设备升级提供高性价比方案。设计时需重点关注高压场景的热管理和未用通道配置，避免自激振荡风险。
设计资源：
1.带通滤波器在线计算工具
2.窗口比较器电阻选型表
3.四运放PCB布局参考设计
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产品封装图
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| 微波红外感应 Infrared Induction | ||||||
| 型号 | 工作电压 | 静态电流 | 特点 | 封装 | 备注 | |
| CXRT2124 | 3-5V | 50uA@VDD=3V | 低功耗 | SOP16 | 微波红外感应兼容BISS0001 | |
| 100uA@VDD=5V | ||||||
| CXRT2122 | 3-6V | 35uA@VDD=3V | 低功耗 | SOP8 | 微波红外感应封装小，CXRT2124外围更简单 | |
| 65uA@VDD=5V | ||||||
| CXRT2130 | 3-6V | 45uA@VDD=3V | 低功耗 | SOP8\CPC8 | 微波红外感应比CXRT2122外围更简单，光敏状态下，白天启动亮灯 | |
| 75uA@VDD=5V | ||||||
| CXRT2131 | 3-5.5V | 45uA@VDD=3V | 低功耗 | SOP8\CPC8 | 微波红外感应光敏状态下，白天启动不亮灯 | |
| 75uA@VDD=5V | ||||||
| 滚动码 | ||||||
| 型号 | 工作电压 | 静态电流 | 特点 | 封装 | 备注 | |
| CXRT2121 | 3.5-13.0V | 1uA | 低功耗 | SOP8 | 滚动码编码芯片 | |
| 功放芯片 | ||||||
| 型号 | 工作电压 | 静态电流 | 最大输出功率 | 效率 | 特点 | 封装 |
| CXAR41222 | 3-5V | 3mA@VDD=3V | 3W | 90% | 3W单通道D类无滤波音频功放 | SOP8 |
| 5mA@VDD=5V | ||||||
| CXAR41218 | 2.2-5.2V | 3.6mA@VDD=3V | 3W | 90% | 3W双通道无滤波D类音频功放 | SOP16 |
| 5mA@VDD=5V | ||||||
| CXAR41219 | 2.5-5.5V | 6mA@VDD=5V | 3W | 88% | 3W防削顶功能双通道无滤波器D类音频功放 | SOP16 |
| 运放比较器 Amplifier | ||||||
| 型号 | 工作电压 | 静态电流 | 最大失调电压 | 带宽 | 特点 | 封装 |
| CXAR41214 | 2.7-5.5V | 80uA | 6mV | 1M | 低功耗，轨到轨输入输出双通道运放放大器 | SOP8 |
| CXAR41215 | 2.7-5.5V | 2.7-5.5V | 6mV | 4M | 低功耗，轨到轨输入输出高速双通道轨到轨运放芯片 | SOP8 |
| CXAR41327 | 2.7-5.5V | 0.43mA | 6mV | 6M | 运放比较器高速轨到轨双通道运算放大器 | SOP8 |
| CXAO42299 | 3-18V | 1.5mA | 5mV | 1M | 运放比较器四路独立运算放大器 | SOP14 |
| CXAO42300 | 3-30V | 0.7mA | 5mV | 1M | 运放比较器双路运算放大器芯片 | SOP8 |
| CXAO42301 | 2-36V | 0.8mA | 5mV | 1M | 运放比较器双路独立比较器 | SOP8 |
