Linear Building Block - Dual Low Power Op Amp

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

2002 Microchip Technology Inc.

DS21340B-page 1

Features

• Optimized for Single Supply Operation

• Small Packages: 8-Pin MSOP, 8-Pin PDIP and

8-Pin SOIC

• Ultra Low Input Bias Current: Less than 100pA

• Low Quiescent Current: 12

µ

A (Typ.)

• Rail-to-Rail Inputs and Outputs

• Operates Down to 1.8V

Applications

• Power Management Circuits

• Battery Operated Equipment

• Consumer Products

Device Selection Table

Package Types

General Description

The TC1029 is a dual, CMOS operational amplifier
designed for low-power applications. It is designed
specifically for operation from a single supply, however,
operation from dual supplies is also possible, and the
power supply current drain is independent of the
magnitude of the power supply voltage. The TC1029
operates from two 1.5V alkaline cells down to V

DD

=

1.8V. Supply current is only typically 12

µ

A, which

significantly extends battery life.

Rail-to-rail inputs and outputs allow operation from low
supply voltages while accommodating large input
signals, yielding larger output signals.

Packaged in an 8-Pin MSOP, SOIC or DIP, the TC1029
is ideal for battery operated applications.

Functional Block Diagram

Part Number

Package

Temperature

Range

TC1029EPA

8-Pin PDIP

-40°C to +85°C

TC1029EUA

8-Pin MSOP

-40°C to +85°C

TC1029EOA

8-Pin SOIC

-40°C to +85°C

V

SS

V

DD

1

2

3

4

8

7

6

5

TC1029EPA

TC1029EUA

TC1029EOA

8-Pin PDIP

8-Pin MSOP

8-Pin SOIC

OUTB

IN2-

IN2+

IN1+

IN1-

OUTA

+

A

+

TC1029

OUTB

V

DD

IN2-

IN2+

IN1

-

IN1+

V

SS

OUTA

B

1

2

3

4

8

7

6

5

TC1029

Linear Building Block – Dual Low Power Op Amp

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

TC1029

DS21340B-page 2

2002 Microchip Technology Inc.

1.0

ELECTRICAL
CHARACTERISTICS

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS*

Supply Voltage ......................................................6.0V

Voltage on Any Pin .......... (V

SS

– 0.5V) to (V

DD

+ 0.5V)

Junction Temperature....................................... +150°C

Operating Temperature Range............. -40°C to +85°C

Storage Temperature Range .............. -55°C to +150°C

*Stresses above those listed under "Absolute Maximum
Ratings" may cause permanent damage to the device. These
are stress ratings only and functional operation of the device
at these or any other conditions above those indicated in the
operation sections of the specifications is not implied.
Exposure to Absolute Maximum Rating conditions for
extended periods may affect device reliability.

TC1029 ELECTRICAL SPECIFICATIONS

Electrical Characteristics: Typical values apply at 25°C and V

DD

= 3.0V; T

A

= -40° to +85°C, and V

DD

= 1.8V to 5.5V, unless

otherwise specified.

Symbol

Parameter

Min

Typ

Max

Units

Test Conditions

V

DD

Supply Voltage

1.8

5.5

V

I

Q

Supply Current, Operating

12

16

µ

A

All Outputs Open

A

VOL

Large Signal Voltage Gain

100

V/mV

R

L

= 10k

, V

DD

= 5V

V

ICMR

Common Mode Input Voltage
Range

V

SS

- 0.2

V

DD

+ 0.2

V

V

OS

Input Offset Voltage

±100

±0.3

±500

±1.5

µ

V

mV

V

DD

= 3V, V

CM

= 1.5V, T

A

= 25°C,

T

A

= -40°C to 85°C

I

B

Input Bias Current

-100

50

100

pA

T

A

= 25°C; V

CM

= V

DD

to V

SS

V

OS(DRIFT)

Input Offset Voltage Drift

±4

µ

V/°C

V

DD

= 3V; V

CM

= 1.5V

GBWP

Gain Bandwidth Product

90

kHz

V

DD

= 1.8V to 5.5V;

V

O

= V

DD

to V

SS

SR

Slew Rate

35

mV/

µ

sec

C

L

= 100pF;

R

L

= 1M to GND,

Gain = 1
V

IN

= V

SS

to V

DD

V

OUT

Output Signal Swing

V

SS

+ 0.05

V

DD

– 0.05

V

R

L

= 10k

CMRR

Common Mode Rejection Ratio

70

dB

T

A

= 25°C; V

DD

= 5V;

V

CM

= V

DD

to V

SS

PSRR

Power Supply Rejection Ratio

80

dB

T

A

= 25°C; V

CM

= V

SS

;

V

DD

= 1.8V to 5V

I

SRC

Output Source Current

3

mA

V

IN

= V

DD

Output Shorted to V

SS

V

DD

= 1.8V; Gain = 1

I

SINK

Output Sink Current

4

mA

V

IN

= V

SS

,

Output Shorted to V

DD

V

DD

= 1.8V; Gain = 1

En

Input Noise Voltage

10

µ

Vpp

0.1Hz to 10Hz

e

n

Input Noise Voltage Density

125

nV

/√

HZ

1kHz

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

2002 Microchip Technology Inc.

DS21340B-page 3

TC1029

2.0

PIN DESCRIPTION

The description of the pins are listed in Table 2-1.

TABLE 2-1:

PIN FUNCTION TABLE

Pin No.

(8-Pin PDIP)

(8-Pin MSOP)

(8-Pin SOIC)

Symbol

Description

1

OUTA

Op amp output.

2

IN1-

Inverting op amp input.

3

IN1+

Non-inverting op amp input.

4

V

SS

Negative power supply.

5

IN2+

Non-inverting op amp input.

6

IN2-

Inverting op amp input.

7

OUTB

Op amp output.

8

V

DD

Positive power supply.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

TC1029

DS21340B-page 4

2002 Microchip Technology Inc.

3.0

DETAILED DESCRIPTION

The TC1029 is one of a series of very low power, linear
building block products for low voltage single supply
operations. The TC1029 contains two rail to rail op
amps which operate down to 1.8V with a maximum
supply current of 16

µ

A. The amplifier's input range

extends beyond both supplies by 200mV and the
outputs will swing to within several millivolts of the
supplies, depending on the load current being driven.

The amplifier design is such that large signal gain, slew
rate and bandwidth are largely independent of supply
voltage. The low input bias current and offset voltage of
the TC1029 make it suitable for precision applications.

4.0

TYPICAL APPLICATIONS

The TC1029 lends itself to a wide variety of
applications, particularly in battery powered systems. It
typically finds application in power management,
processor supervisory and interface circuitry.

4.1

Voice Band Receive Filter

The majority of spectral energy for human voices is
found to be in a 2.7kHz frequency band from 300Hz to
3kHz. To properly recover a voice signal in applications
such as radios, cellular phones and voice pagers, a low
power bandpass filter matched to the human voice
spectrum can be implemented, using Microchip’s
CMOS op amps. Figure 4-1 shows a unity gain multi-
pole Butterworth filter with ripple less than 0.15dB in
the human voice band. The lower 3 dB cut-off
frequency is 70Hz (single order response), while the
upper cut-off frequency is 3.5kHz (fourth order
response).

4.2

Supervisory Audio Tone (SAT)
Filter for Cellular

Supervisory Audio Tones (SAT) provide a reliable
transmission path between cellular subscriber units
and base stations. The SAT tone functions much like
the current/voltage used in land line telephone systems
to indicate that a phone is off the hook. The SAT tone
may be one of three frequencies: 5970, 6000 or
6030Hz. A loss of SAT implies that channel conditions
are impaired and if SAT is interrupted for more than 5
seconds a cellular call is terminated.

Figure 4-2 shows high Q (30) second order SAT
detection bandpass filter using Microchip’s CMOS op
amp architecture. This circuit nulls all frequencies
except the three SAT tones of interest.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

2002 Microchip Technology Inc.

DS21340B-page 5

TC1029

FIGURE 4-1:

MULTI-POLE BUTTERWORTH VOICE BAND RECEIVE FILTER

FIGURE 4-2:

SECOND ORDER SAT BANDPASS FILTER

+

+

V

OUT

V

IN

21.0k

21.0k

21.0k

2400pF

470pF

750pF

V

DD

V

DD

 /2

6800pF

0.1

µF

22.6k

22.6k

Gain = 0dB

Fch = 3.5kHz
-24dB/Octave

Fcl = 70Hz
+6dB/Octave

Passband Ripple
< 0.15dB

Op Amp

TC1029

Op Amp

+

11.2

24.3k

48.7k

.036

µF

.036

µF

V

IN

V

DD

V

OUT

Gain = 0dB

Q = F

C

BW (3dB)

Q = 30

FC = 6kHz

TC1029

1/2

V

DD

/2

V

DD

/2

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

TC1029

DS21340B-page 6

2002 Microchip Technology Inc.

5.0

TYPICAL CHARACTERISTICS

Note:

The graphs and tables provided following this note are a statistical summary based on a limited number of
samples and are provided for informational purposes only. The performance characteristics listed herein
are not tested or guaranteed. In some graphs or tables, the data presented may be outside the specified
operating range (e.g., outside specified power supply range) and therefore outside the warranted range.

Op Amp Supply Current

vs. Temperature

Op Amp Supply Voltage

vs. Supply Current

SUPPLY CURRENT (

µ

A

)

SUPPLY VOLTAGE (V)

S

UPPLY CURRENT 

(µ

A)

TEMPERATURE (

°C)

Op Amp Power Supply Rejection

 Ratio (PSRR) vs. Frequency

FREQUENCY (Hz)

P

SRR 

(dB

)

1K

10K

100

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

100K

V
V

IN =

PP

16

12

10

5

0

1

2

3

4

5

6

14

(µ

16

14

12

10

8

-40

°C

25

°C

85

°C

 1.8V

 3V 

 5.5V 

Op Amp Short-Circuit Current

vs. Supply Voltage

SUPPLY VOLTAGE (V)

O

UTPUT CURRENT 

(mA

)

Op Amp DC Open-Loop Gain

vs. Temperature

TEMPERATURE (

°C)

3000

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

2500

2000

1500

1000

500

0

-40

°C

25

°C

85

°C

I

SINK

SUPPLY VOLTAGE (V)

DC OPEN-LOOP GAIN

(dB

)

 Op Amp DC Open-Loop Gain

vs. Supply Voltage

140

120

100

80

60

40

20

0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

Op Amp Load Resistance

vs. Load Capacitance

Op Amp Small-Signal

Transient Response

TIME (

µsec)

R

LO

AD

(k

)

O

UTPUT VOLTAGE 

(mV

)

INPUT VOLTAGE 

(mV

)

100

50

0

100

50

0

0

250 500 750 1000

10 20 30 40 50 60 70 80

90

12501500 1750 2000

100

10

1

1000

V
V

 = 1.5V

10% Overshoot

Region of Marginal Stability

Region of Stable Operation

Op Amp Short-Circuit Current

vs. Supply Voltage

SUPPLY VOLTAGE (V)

O

UTPUT CURRENT 

(mA

)

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-35

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

I

SRC-A

I

SRC-B

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

2002 Microchip Technology Inc.

DS21340B-page 7

TC1029

5.0

TYPICAL CHARACTERISTICS (CONTINUED)

Op Amp Large-Signal

Transient Response

TIME (

µsec)

4

6

2

0

4

6

2

0

10 20 30 40 50 60 70 80

90

INPUT VOLTAGE 

(mV

)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

TC1029

DS21340B-page 8

2002 Microchip Technology Inc.

6.0

PACKAGING INFORMATION

6.1

Package Marking Information

Package marking data not available at this time.

6.2

Taping Form

Component Taping Orientation for 8-Pin MSOP Devices 

 

Package 

Carrier Width (W) 

Pitch (P) 

Part Per Full Reel 

Reel Size

8-Pin MSOP 

12 mm 

8 mm 

2500 

13 in

Carrier Tape, Number of Components Per Reel and Reel Size

PIN 1

User Direction of Feed

Standard Reel Component Orientation
for TR Suffix Device

P

Component Taping Orientation for 8-Pin SOIC (Narrow) Devices 

 

Package 

Carrier Width (W) 

Pitch (P) 

Part Per Full Reel 

Reel Size

 8-Pin SOIC (N) 

12 mm 

8 mm 

2500 

13 in

Carrier Tape, Number of Components Per Reel and Reel Size 

Standard Reel Component Orientation
for TR Suffix Device

PIN 1

User Direction of Feed

P

W

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

2002 Microchip Technology Inc.

DS21340B-page 9

TC1029

6.3

Package Dimensions

3

° MIN.

PIN 1

.260 (6.60)
.240 (6.10)

.045 (1.14)
.030 (0.76)

.070 (1.78)
.040 (1.02)

.400 (10.16)

.348 (8.84)

.200 (5.08)
.140 (3.56)

.150 (3.81)
.115 (2.92)

.110 (2.79)
.090 (2.29)

.022 (0.56)
.015 (0.38)

.040 (1.02)
.020 (0.51)

.015 (0.38)
.008 (0.20)

.310 (7.87)
.290 (7.37)

.400 (10.16)

.310 (7.87)

8-Pin Plastic DIP

Dimensions: inches (mm)

8-Pin MSOP

.122 (3.10)
.114 (2.90)

.122 (3.10)
.114 (2.90)

.043 (1.10) 

MAX.

   .006 (0.15)
   .002 (0.05)

.016 (0.40)
.010 (0.25)

.197 (5.00)
.189 (4.80)

.008 (0.20)
.005 (0.13)

.028 (0.70)
.016 (0.40)

6

° MAX.

.026 (0.65) TYP. 

PIN 1

Dimensions: inches (mm)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/21340b-html.html
background image

TC1029

DS21340B-page 10

2002 Microchip Technology Inc.

6.3

Package Dimensions (Continued)

.050 (1.27) TYP.

8

°

MAX.

PIN 1

.244 (6.20)
.228 (5.79)

.157 (3.99)
.150 (3.81)

.197 (5.00)
.189 (4.80)

.020 (0.51)
.013 (0.33)

.010 (0.25)
.004 (0.10)

.069 (1.75)
.053 (1.35)

.010 (0.25)
.007 (0.18)

.050 (1.27)
.016 (0.40)

.

8-Pin SOIC

Dimensions: inches (mm)

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download