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LTC6240系列运算放大器的应用
发布日期:2024-06-18 08:17     点击次数:154

    能用的亚皮安参考点电流运放电路并不是很多。可堪应用的元器件经常被称作静电计级放大仪,参考点电流低至数十飞安。缺憾的是,这种静电计放大仪的低頻工作电压噪音(0.1Hz到10Hz)为几微伏(峰峰值)。除此之外,其输入失调电压和失衡温度系数一般都不符合规定。其共模抑制比(CMRR)和开环增益不足好,无法适用1ppm线性。最终,沒有一款静电计可以承担高电源工作电压。

    LTC6240系列产品出示0.25pA参考点电流(典型值)和0.55μVp-p低頻噪音。这针对输入缓冲器而言早已充足好啦,但该元器件仅适用最大12V的电源。大家将迫不得已在放大仪周边加上电源电路令其其融入高些的工作电压。

    LTC6240由Vp(根据增益值为+1的缓存放大仪维持输出加9V的值)和Vm(由另一个缓冲器驱动器而维持输出减9V的值)供电系统。因为电源一直追随输入数据信号(由LTC6240的输出缓存),因而理想化状况下压根沒有共模输入偏差。即便是平凡的CMRR也根据自举提高最少30dB。该30dB值是由Vp和Vm缓冲器的比较有限增益值精密度造成的。

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    LTC6240的开环增益也获得相近的提高。当內部增益值连接点和电源轨中间存有三极管输出特性阻抗时,放大器电路会产生增益值受到限制的状况。因为电源被自举到输出,因此非常少有数据信号电流穿过所述特性阻抗,并且开环增益的增加率与CMRR的提高量类似。可是,输出负荷仍将会会限定开环增益。

    或许不那麼显著,但电源电路总体压摆率也被自举提升。一般,它受制于LTC6240內部静态数据电流和以电源为标准的补偿电容。当电源追随着输入和输出时,非常少有动态性电流注入这种电容器,放大仪不容易进到比较有限压摆率情况。缓存放大仪最后会限定总体压摆率。髙压电源Vhvp和Vhvm将会有影响,但缓冲器输出会在挺大水平上抑止影响,LTC6240的电源抑止比(PSRR)将大大的提高。

    一定要注意,1001080F旁路电容务必与LTC6240电源脚位缝隙连接。运放电路有数十个內部三极管,在该放大仪中,三极管的Ft重量级为GHz。他们经常以意见反馈方法相互联接,除非是安裝了旁路电容,不然他们将会在高沟通交流特性阻抗电源下产生震荡。1001080F得以清除这种震荡。大家还期待电源旁路电容远高于一切输出负荷电容器,由于在高频率时,负荷电容器上的工作电压变换会造成电流流入电源轨,并将会调配电源工作电压,根据PSRR意见反馈造成震荡。因而,旁路电容会减少頻率下的电源调配,等于减少从输出到电源的意见反馈增益值。

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    压摆这种旁路电容会必须挺大的电流,并且务必是双重的。Q5和Q6是射极跟随器,能够驱动器旁路电容的压摆电流。Q3和Q4是参考点二极管,用以设定Q5和Q6静态数据电流。Q2为这种二极管和齐纳二极管D1(事实上是串联标准电压源IC)出示参考点电流, 芯片采购平台D1设定相对性于输出的正电源工作电压。Q2的集电结是一个电流镜的输出,该电流镜由髙压轨中间的R9参考点。假如电源工作电压并不是稳定值,可以用2个电流源替代R9。

    Q7至Q12产生与以前上述非常的Vm减电源控制器。一定要注意齐纳工作电压的不配对是有心而为的:Vp比输入/输出高9V,Vm比输入/输出低3V。这类不配对使输入工作电压的圆心坐落于LTC6240的电源限定输入范畴之内,进而提升压摆波型。

    一般,LTC6240的电源电流会耗费Q5的发射极电流,并大部分关掉Q6,因此Vp缓冲器输出特性阻抗绝大多数是R3。因而,电源意见反馈Vp相对路径的网络带宽约为1/(2π×100Ω×0.001µF)=1.5MHz。这确保了在10MHz及之上的頻率(这时LTC6240的开环传递函数位置向震荡发展趋势),Vp环路增益值远低于1。100Ω电阻器还让追随器Q5无须立即驱动器1001080F电容器。发射极跟随器也有输出电感器,将会与溶性负荷产生串联谐振,造成振铃乃至震荡。

    设计方案自举在1.5MHz之上的頻率会不成功后,大家将见到总体电源电路的极致个人行为在頻率超过大概100kHz时候退级。假如输出不可以彻底追随输入,自举的益处可能打折。带Cin的Rin将带宽限制在100kHz,它是ADC追随缓冲器的系统软件抗混叠过滤器的一部分,它还会继续衰减系数无线通信影响和不兼容的压摆率。

    该电源电路务必可以承担一切不受到限制的压摆输入数据信号或ESD,因而Rin也用以限定输入常见故障电流。电阻器有四个串连段,便于分摊输入过驱,临时承担1kV的工作电压。依据视频信号和预估负载,能够减少输入电阻器。

    LTC6240內部有维护二极管,可将输入过电压电流正确引导至Vp或Vm。容许进到LTC6240输入的较大常见故障电流为十米A,但如果有周边电源电路能够迅速断开输入常见故障,则在短期内内能够提升该电流。该电源电路的预估运用中存有SPDT汽车继电器,当未接电源时,其将缓冲器的输入联接到÷10互联网。接电源后,汽车继电器立即联接输入。因而,当未接电源时,缓冲器联接到远高于10kΩ的源特性阻抗,常见故障工作电压和电流减少的力度与十米A持续额定电流非常。运用的输入范畴为±400V,常见故障容时容差为±1000V。这只能在有两个电压比较器的状况下才可以安全性地完成,电压比较器检验输入过电压并迅速释放出来汽车继电器。