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学会喜欢高压运算放大器IC资料下载

消耗积分:2 | 格式:pdf | 大小:116.95KB | 2021-04-23

尚文清

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如今，有许多模拟威廉希尔官方网站 对话都集中在低功耗和低电压方面。当然，这对运算放大器来说很有意义，因为这些基本的模拟单元威廉希尔官方网站 经常被用作1V以内低电平传感器信号的缓冲器或放大器。 尽管如此，仍有大量模拟电源相关的威廉希尔官方网站 专门用于实现较高电压的控制。在某些情况下，这是个支持高效输电的问题，因为在给定的功率水平下，较高的电压会需要较小的电流，因此产生的IR电压降和I2R功率损耗也较小。但是，对于许多这些较高电压的应用来说，这并不是电源本身的问题，相反，只是由于物理定律，即使电流较低或不太大，也需要较高的电压。这些应用包括在超声系统中广泛使用的压电传感器、基于压电的精密纳米范围定位器、激光雷达（LIDAR）系统中的雪崩光电二极管（APD）、单光子雪崩二极管（SPAD）的偏置，以及半导体自动测试设备（ATE）。 不久以前，要调整运算放大器来提供大约50V或更高的电压还是一项挑战。通常，这是从15V至24V范围内的标准运算放大器开始，然后使用分立晶体管提高其输出来实现的。从原理上看，这个威廉希尔官方网站 使用PNP和NPN互补器件实现，非常简单（图1）。但是，要实现对称性能却非常困难，更好的威廉希尔官方网站 需要使用更多的无源元件（图2）。 图1：这个基本威廉希尔官方网站 使用一对互补式分立晶体管来增大低电压运算放大器的输出摆幅。图片来源：DIYstompboxes/Simple Machines Forum 图2：为了确保在输出摆幅范围内实现对称和线性的性能，改进的升压威廉希尔官方网站 需要使用大量元器件。图片来源：参考文献1，图9 在所有的负载和其他条件下，全面表征性能会非常耗时，并且需要根据这些附加元件不可避免的公差进行分析。也有预封装的混合器件对高电压有效。这类器件将运放与必需的相关元器件一起封装在一个小封装中，从电气上看起来就像个运放，但具有更高的电压能力以及过载和热保护功能。 幸运的是，在最近几年中，IC供应商努力克服了将模拟器件限制在较低电压下的工艺限制。例如，德州仪器（TI）OPA462高压（180V）、大电流（典型值为30mA，最大45mA）运算放大器采用±6V（12V）至±90V（180V）双极性电源工作，并具有6.5MHz增益带宽积和32V/μs压摆率（图3）。该封装小巧的尺寸令人印象深刻，其主体尺寸约为5mm×4mm（加上外部引线）。 图3：德州仪器的OPA462运算放大器可提供±90V的输出，同时提供30mA的典型电流。图片来源：德州仪器 TI并不是最近进入这些更高电压运算放大器领域的唯一一家公司。ADI公司有一款24V至220V的精密运算放大器ADHV4702-1，可以使用对称或非对称电源供电（图4）。该运算放大器的典型压摆率高达74V/μs，并具有10MHz的小信号带宽。这款12引线器件的尺寸仅为7mm×7mm，符合IEC 61010-1“Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use – Part 1: General requirements”（测量、控制和实验室用电气设备的安全要求——第1部分：一般要求）对间距的规定（参考文献2和3）。 图4：ADI的ADHV4702-1是一款220V器件，可以使用对称或非对称双极性电源供电。图片来源：参考文献7，第3页
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