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思瑞浦 TPA5971/TPA5972 运放,面向光模块微弱光电流采集

思瑞浦新推出的 TPA5971 单通道、TPA5972 双通道运放,核心就是解决光模块里 MPD 微弱纳安级光电流采集不准的难题,很适合高速光模块的光功率监测场景,同时也能给精密仪器、工业测控里高阻微弱信号采集使用。光模块里的监控光电二极管 MPD 输出电流只有 nA 级别,普通运放输入偏置电流、温漂会直接吃掉微弱信号精度,这个问题常温测试不容易发现,到高温工作环境下误差会明显变大,是很多光模块硬件设计的痛点。这款运放用零交越架构,能消除共模电平切换带来的失真,搭配超低偏置电流参数,从根源降低微弱电流采集的引入误差,同时带宽、压摆率可以满足高速信号采集的响应需求,供电电压范围宽,适配光模块内部常见供电轨,还有多种小封装可选,方便高密度板卡布局。

核心参数清单

参数项目指标
通道配置TPA5971:单通道;TPA5972:双通道
供电电压2.2V~5.5V
增益带宽积10MHz
输入失调电压最大值±50µV
输入偏置电流典型值50fA
压摆率典型值6V/μs
工作温度-40℃~125℃
输入输出轨到轨输入输出

可用封装清单

  • SOT23-5
  • MSOP8
  • SOP8
  • WLCSP(TPA5971-WLPR、TPA5972-WLPR、TPA5972S-WLPR,最小尺寸 1.4mm×0.8mm)

典型使用步骤

  1. 电路架构选择:搭配高阻值反馈电阻搭建跨阻放大 TIA 电路,把 MPD 输出的微弱光电流转换成电压信号,完成 I-V 转换。
  2. 供电配置:使用 2.2V~5.5V 单电源供电,匹配光模块内部电源,做好电源滤波降低噪声。
  3. 布局处理:WLCSP 小封装版本重点做好走线隔离,减少漏电流,避免干扰微弱光电流采集通路。
  4. 高低温验证:重点在高温区间做标定,验证偏置电流、温漂带来的采集误差,保证光功率读数稳定。
  5. 后端对接:放大后的电压信号送入 ADC,完成数字化采集,给到主控做光功率闭环监控。

适配场景

  • 高速光模块 MPD 光功率微弱电流采集(800G/1.6T 等可插拔光模块、硅光模块)
  • 精密仪器高阻传感器微弱信号采集
  • 工业测控小电流信号检测

这款运放的低 fA 级偏置电流、低失调电压,刚好匹配微弱光电流采集对低泄露、低漂移的硬性要求,多封装版本兼顾通用设计和高密度小型化光模块方案,给光模块硬件工程师提供一款分立 TIA 方案里的高精度运放选择。

【常见问题】

问题 1:思瑞浦 TPA5971/TPA5972 运放做光模块微弱光电流采集,最大优势是什么?

回答 1:TPA5971/TPA5972 典型偏置电流只有 50fA,非常适合 nA 级别的微弱光电流采集,搭配零交越架构消除共模切换失真,低失调电压和良好温漂特性,解决高温工况下光模块 MPD 电流采集漂移、不准的痛点,轨到轨输入输出也方便 TIA 跨阻放大电路设计。

问题 2:TPA5971 和 TPA5972 在光模块微弱光电流采集方案里怎么选?

回答 2:TPA5971 是单通道,适合单路 MPD 微弱光电流采集;TPA5972 是双通道,适合需要两路同步采集的光模块,节省器件数量和 PCB 面积,高密度光模块优先选 TPA5972。

问题 3:TPA5971/TPA5972 除了光模块微弱光电流采集,还能用在哪些地方?

回答 3:除了光模块 MPD 光功率采集,TPA5971/TPA5972 还可以用于精密仪器、工业测控场景里其他高阻源微弱小电流信号采集。

问题 4:TPA5971/TPA5972 的 WLCSP 封装对光模块微弱光电流采集有什么影响?

回答 4:WLCSP 封装尺寸极小,最小 1.4mm×0.8mm,适合高密度硅光、小型高速光模块;设计时需要重点做好隔离、防漏电流布线,避免寄生漏电流干扰微弱光电流采集精度。

【参考资料】

[2026-11-10](光模块微弱光电流采集!思瑞浦发布运放 TPA5971/TPA5972)电子工程专辑

[2026-06-03](思瑞浦 TPA5972 产品详情页)思瑞浦 3PEAK 官网

【免责声明】

本文内容仅为产品信息科普,不构成电路设计指导、采购建议。芯片实际使用性能、稳定性需要结合硬件电路、PCB 布局、高低温环境实测验证,应用方案请以思瑞浦官方数据手册、应用笔记为准。

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