教你如何设计更加小巧的大电流放大器

电子设计 2018-07-06 09:45 次阅读

通常,在定义一种新器件以达到严格的汽车标准时,我们的团队会看其它需要相同功能的系统,并且我们会设计跨所有这些应用的器件。这正是我们的团队开发新型ALM2402(专为汽车应用设计的双大电流运算放大器(运放))时发生的情况。

在定义ALM2402时,我们意识到许多汽车和工业系统均需要一种可驱动大电流电容性或电感性负载的运放。

在过去,常要求设计人员用分立组件来满足这种需要。要用分立组件设计一种简单的大电流放大器,您需要放大器、双极结型晶体管(BJT)和二极管。图1所示就是这样的一个范例,通常用于电机驱动器应用。该实施方案可驱动解析器(用来测量电机轴旋转角度)的励磁线圈。您可在许多汽车和工业应用中找到放大器设计(如驱动电感性负载)。这种典型的解决方案会在电路板空间和输出晶体管偏置方面给设计人员带来挑战。

此外,还需提供附加电路以实现过电流保护功能,这增加了分立实施方案的空间挑战。没有过电流保护功能,该系统会变“哑”。如果没有任何保护功能,还将继续烧毁电源。

图1:驱动励磁线圈的分立实施方案

为了比较,让我们看看图2所示用于驱动励磁线圈的ALM2402实施方案。很简单,对不对?无需外部晶体管的偏置,ALM2402最多可驱动400mA的电流通过每个通道。该电路体积很小,置于3mm × 3mm DRR封装中,使设计人员能最大限度地减少他们的整体解决方案尺寸。

图2:采用ALM2402-Q1的励磁线圈驱动器

在大电流驱动应用中,保护功能是关键要求。ALM2402集成了多种系统保护功能,包括以下列项:

  • 集成过电流保护功能

  • 输出对电池短路功能,适用情况:当串联二极管从电池连接到器件的供电引脚时。过温保护功能,可关断器件,适用情况:当布局出错或系统中的环境温度超过规定时。

此外,该器件的标记引脚有一种便利功能,具备多种用途。当过温事件发生时,标记引脚变为低电平,从而允许用户设计反馈机制以关闭系统。这些还可从外部下拉标记引脚以关闭运放,使运放进入睡眠模式,消耗很少的电流。对功耗至关重要的电池应用而言,该功能非常有用。

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这些器件由四个独立的高增益频率补偿运算放大器组成,专门设计用于在单一电源或分离电源下工作。电压。 特性 2 kV ESD保护: LM224K,LM224KA LM324K,LM324KA LM2902K,LM2902KV,LM2902KAV 宽电源范围 单电源:3 V至32 V (LM2902为26 V) 双电源:±1.5 V至±16 V电压(LM2902为±13 V) 低电源电流漏极独立于< br>电源电压:0.8 mA典型 共模输入电压范围包括接地,允许在地面附近直接感应 低输入偏置和偏移参数 输入失调电压:3 mV典型 A版本:典型值2 mV 输入失调电流:典型值2 nA 输入偏置电流:20 nA典型值A版本:15 nA典型 差分输入电压范围等于最大额定电源电压: 32 V(LM2902为26 V) < li>开环差分电压放大: 100 V /mV典型 内部频率补偿 关于产品Compl符合MIL-PRF-38535,除非另有说明,否则所有参数均经过测试。在所有其他产品上,生产处理不一定包括所有参数的测试。 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels (#) GBW (Typ) (MHz) Slew Rate (Typ) (V/us) Rail-to-Rail Vos (Offset Voltage @ 25C) (M...

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LM124A 四路运算放大器

THS4032-EP 100MHz 低噪声高速放大器

THS4031和THS4032是超低电压噪声,高速电压反馈放大器,非常适合需要低电压噪声的应用,包括通信和成像。单放大器THS4031和双放大器THS4032提供非常好的交流性能,带宽为100 MHz(G = 2),压摆率为100 V /μs,建立时间为60 ns(0.1%)。 THS4031和THS4032具有稳定的单位增益,带宽为275 MHz。这些放大器具有90 mA的高驱动能力,每通道仅消耗8.5 mA电源电流。在f = 1 MHz时具有90 dBc的总谐波失真(THD)和1.6 nV的非常低的噪声/ Hz ,THS4031和THS4032非常适合需要低失真和低噪声的应用,例如缓冲模数转换器。 特性 Ultralow 1.6-nV / Hz 电压噪声 高速: 100 MHz带宽[G = 2(-1) ),?? ?? 3 dB] 100-V /μs摆率 极低失真 THD = ?? 72 dBc(f = 1 MHz,R L = 150 ) THD = ?? 90 dBc(f = 1 MHz,R L = 1 k ) 低0.5 mV(典型值)输入失调电压 90 mA输出电流驱动(典型值) ±5 V至±15 V典型工作 提供标准SOIC,MSOP PowerPAD ??,JG或FK封装 评估模块可用 支持国防,航空和医疗应用 受控基线 一个装配/测试现场 一个制造现场 可用于弥lit ??(...

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THS4032-EP 100MHz 低噪声高速放大器

LF444QML Quad Low Power JFET Input Operational Amplifier

LF444四路低功耗运算放大器提供许多与行业标准LM148相同的交流特性,同时大大改善了LM148的直流特性。该放大器具有与LM148相同的带宽,压摆率和增益(10kΩ负载),仅吸收LM148电源电流的四分之一。此外,LF444的匹配良好的高压JFET输入器件可将输入偏置和偏移电流比LM148降低10,000倍。对于低功率放大器,LF444还具有非常低的等效输入噪声电压。 LF444与LM148引脚兼容,可在许多应用中立即将功耗降低4倍。 LF444应该用于低功耗和良好电气特性是主要考虑因素的地方。 特性 ¼LM148的供电电流:250μA/放大器(最大值) 低输入偏置电流:100 pA(最大值) 高增益带宽:1 MHz 高压摆率:1 V /μs 低噪声低功率电压 低输入噪声电流 < li>高输入阻抗:10 12 Ω 高增益,V O =±10V,R L =10KΩ :25K(分钟) 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) GBW (Typ) (MHz) Slew Rate (Typ) (V/us) Rail-to-Rail Vos (Offset Voltage @ 25C) (Max) (mV) Iq per channel (Typ...

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LF444QML Quad Low Power JFET Input Operational Amplifier

LM2902-EP 增强型产品四路运算放大器

该器件由四个独立的高增益频率补偿运算放大器组成,专门设计用于在宽电压范围内使用单电源供电。当两个电源之间的差值为3 V至26 V(V-suffixed设备为3 V至32 V)且V CC 比正极电压至少高1.5 V时,可以使用分离电源工作。输入共模电压。低电源电流消耗与电源电压的大小无关。 应用包括传感器放大器,直流放大模块以及现在可以更容易实现的所有传统运算放大器电路 - 供电电压系统。例如,LM2902可以直接使用数字系统中使用的标准5 V电源供电,无需额外的±15 V电源即可轻松提供所需的接口电路。 特性 受控基线 一个装配/测试现场,一个制造现场 -55°C至125°C的扩展温度性能 增强的减少制造资源(DMS)支持 增强产品更改通知 资格认证谱系 ESD保护&lt; 500 V /MIL-STD-883,方法3015;使用机器型号超过200 V C = 200 pF,R = 0); 1500 V使用带电设备型号 ESD人体模型&gt; 2 kV机器型号> 200 V和充电设备型号= 2 kV用于K-Suffix设备。 低电源 - 电流漏极与电源电压无关。 。 。 0.8 mA典型值 低输入偏置和偏移参数: 输入失调电压。 。 。 3 mV Typ 输入偏移电流。 。 。 2 nA Typ 输入偏置电流。 。 。...

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LM2902-EP 增强型产品四路运算放大器

LF444 四路低功耗 JFET 输入运算放大器

LF444四通道低功耗运算放大器提供许多与工业标准LM148相同的交流特性,同时大大改善了LM148的直流特性。该放大器具有与LM148相同的带宽,压摆率和增益(10kΩ负载),仅吸收LM148电源电流的四分之一。此外,LF444的匹配良好的高压JFET输入器件可将输入偏置和偏移电流比LM148降低10,000倍。对于低功率放大器,LF444还具有非常低的等效输入噪声电压。 LF444与LM148引脚兼容,可在许多应用中立即降低4倍的功耗。 LF444应在低功耗和良好电气特性是主要考虑因素的地方使用。 特性 ¼LM148的电源电流:200μA/放大器(最大值) 低输入偏置电流:50 pA(最大) 高增益带宽:1 MHz 高压摆率:1 V /μs 低功耗低噪声电压35 nV /√ Hz 低输入噪声电流0.01 pA /√ Hz 高输入阻抗:10 12 Ω 高增益:50k(分钟) 所有商标均为他们各自的所有者。 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) Total Supply Voltage (Max) (+5V=5, +/-5V=10) GBW (Typ) (MHz) Slew Rate (Typ) (V/us) Rail-to-Rail V...

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LF444 四路低功耗 JFET 输入运算放大器

LF412-N 低偏移、低漂移双路 JFET 输入运算放大器

这些器件是低成本,高速,JFET输入运算放大器,具有极低的输入失调电压和输入失调电压漂移。它们需要低电源电流,同时保持较大的增益带宽积和快速压摆率。此外,匹配良好的高压JFET输入器件可提供极低的输入偏置和偏移电流。 LF412-N双通道与LM1558引脚兼容,使设计人员能够立即升级现有设计的整体性能。 这些放大器可用于高速积分器,快速D /A转换器等应用中。采样和保持电路以及许多其他需要低输入失调电压和漂移,低输入偏置电流,高输入阻抗,高压摆率和宽带宽的电路。 特性 内部微调偏移电压:1 mV(最大值) 输入偏移电压漂移:7μV/°C(典型值) ) 低输入偏置电流:50 pA 低输入噪声电流:0.01 pA /√ Hz 宽增益带宽:3 MHz(最小值) 高压摆率:10V /μs(最小值) 低电源电流:1.8 mA /放大器 高输入阻抗:10 12 Ω 低总谐波失真:≤0.02% 低1 /f噪声角:50 Hz 快速建立时间为0.01%:2μs 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) Total Supply Voltage (Max) (+5V=5, +/-5V=10) GBW (Typ) (MHz) S...

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LF412-N 低偏移、低漂移双路 JFET 输入运算放大器

LF156QML JFET Input Operational Amplifiers

这是首款采用标准双极晶体管在同一芯片上集成匹配良好的高压JFET的单片JFET输入运算放大器(BI-FET™技术) 。该放大器具有低输入偏置和偏移电流/低失调电压和失调电压漂移,并具有偏移调节功能,不会降低漂移或共模抑制性能。该器件还具有高压摆率,宽带宽,极快的建立时间,低电压和电流噪声以及低1 /f噪声角的设计。 特性 优点 更换昂贵的混合和模块FET运算放大器 坚固耐用的JFET允许免于吹气处理与MOSFET输入设备相比 适用于低噪声应用,使用高或低源阻抗 - 极低1 /f转角 偏移调整不会降低漂移或共模抑制与大多数单片放大器一样 新输出级允许使用大容量负载(5,000 pF)而没有稳定性问题 内部补偿和大差分输入电压能力 常用功能 低输入偏置电流:30pA 低输入偏移电流:3pA 高输入阻抗:10 12 Ω 低输入噪声电流:0.01 pA /√ Hz 高共模抑制比:100 dB 大直流电压增益:106 dB 罕见功能 非常快稳定 时间为0.01%1.5μs 快速摆率12V /μs 宽增益带宽5MHz < li>低输入噪声电压12 nV /√ Hz 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels...

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LF156QML JFET Input Operational Amplifiers

LF411QML-SP Low Offset, Low Drift JFET Input Operational Amplifier

该器件是一款低成本,高速,JFET输入运算放大器,具有极低的输入失调电压,可确保输入失调电压漂移。它需要低电源电流,同时保持较大的增益带宽积和快速压摆率。此外,匹配良好的高压JFET输入器件可提供极低的输入偏置和偏移电流。 LF411QML与标准LM741引脚兼容,使设计人员能够立即升级现有设计的整体性能。 该放大器可用于高速积分器,快速D /A转换器,采样和保持等应用电路和许多其他需要低输入失调电压和漂移,低输入偏置电流,高输入阻抗,高压摆率和宽带宽的电路。 特性 可用于辐射规格 ELDRS FREE 100 krad(Si) 内部微调偏移电压:0.5 mV(典型值) 输入偏移电压漂移:10μV/°C 低输入偏置电流:50 pA 低输入噪声电流:0.01 pA /√Hz 宽增益带宽:3 MHz 高压摆率:10V /μs 低电源电流:1.8 mA 高输入阻抗:10 12 Ω 低总谐波失真:A V = 10,R L =10KΩ,V O = 20V PP ,BW = 20Hz - 20KHz...

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LF411QML-SP Low Offset, Low Drift JFET Input Operational Amplifier

LF156 JFET 输入运算放大器

LFx5x器件是首款采用标准双极晶体管在同一芯片上集成匹配良好的高压JFET的单片JFET输入运算放大器(BI- FET™技术)。这些放大器具有低输入偏置和偏移电流/低失调电压和失调电压漂移,并具有失调调整功能,不会降低漂移或共模抑制性能。这些器件还具有高压摆率,宽带宽,极快的建立时间,低电压和电流噪声以及低1 /f噪声角等设计。 特性 优点 更换昂贵的混合动力和模块FET 运放 坚固耐用的JFET允许吹气-Out自由处理与MOSFET输入设备相比 非常适合低噪声应用使用高或低源阻抗?非常低1 /f转角 < li>偏移调整不会像大多数单块放大器那样降低漂移或共模抑制 新输出级允许使用大容量负载(5,000 pF)而没有稳定性< br>问题 内部补偿和大差分输入电压能力 共同特征 低输入偏置电流:30 pA 低输入失调电流:3 pA 高输入阻抗:10 12 Ω 低输入噪声电流:0.01 pA /√ Hz 高共模抑制比:100 dB 大直流电压增益:106 dB < /li> 不常见的功能 极快的稳定时间为0.01%: LFx55器件为4μs LFx56为1.5μs LFx57为1.5μs (A V = 5) 快速摆率: LFx55的5 V /μs < li> LFx57 50 V /μs(A V = 5...

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LF156 JFET 输入运算放大器

LF256 JFET 输入运算放大器

LFx5x器件是首款采用标准双极晶体管在同一芯片上集成匹配良好的高压JFET的单片JFET输入运算放大器(BI- FET™技术)。这些放大器具有低输入偏置和偏移电流/低失调电压和失调电压漂移,并具有失调调整功能,不会降低漂移或共模抑制性能。这些器件还具有高压摆率,宽带宽,极快的建立时间,低电压和电流噪声以及低1 /f噪声角等设计。 特性 优点 更换昂贵的混合动力和模块FET 运放 坚固耐用的JFET允许吹气-Out自由处理与MOSFET输入设备相比 非常适合低噪声应用使用高或低源阻抗?非常低1 /f转角 < li>偏移调整不会像大多数单块放大器那样降低漂移或共模抑制 新输出级允许使用大容量负载(5,000 pF)而没有稳定性< br>问题 内部补偿和大差分输入电压能力 共同特征 低输入偏置电流:30 pA 低输入失调电流:3 pA 高输入阻抗:10 12 Ω 低输入噪声电流:0.01 pA /√ Hz 高共模抑制比:100 dB 大直流电压增益:106 dB < /li> 不常见的功能 极快的稳定时间为0.01%: LFx55器件为4μs LFx56为1.5μs LFx57为1.5μs (A V = 5) 快速摆率: LFx55的5 V /μs < li> LFx57 50 V /μs(A V = 5...

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LF256 JFET 输入运算放大器

LF147 宽带四路 JFET 输入运算放大器

LF147是一款低成本,高速四路JFET输入运算放大器,具有内部调整的输入失调电压(BI-FET II技术)。该器件需要较低的电源电流,同时保持较大的增益带宽积和较快的压摆率。此外,匹配良好的高压JFET输入器件可提供极低的输入偏置和偏移电流。 LF147与标准LM148引脚兼容。此功能允许设计人员立即升级现有LF148和LM124设计的整体性能。 LF147可用于高速积分器,快速D /A转换器,采样保持电路等应用中。许多其他电路需要低输入失调电压,低输入偏置电流,高输入阻抗,高压摆率和宽带宽。该器件具有低噪声和失调电压漂移。 特性 内部修整偏移电压:最大5 mV 低输入偏置电流:50 pA 低输入噪声电流:0.01 pA /√Hz 宽增益带宽:4 MHz 高压摆率:13 V /μs 低电源电流:7.2 mA 高输入阻抗:10 12 Ω 低总谐波失真:≤0.02% 低1 /f噪声角:50 Hz 快速建立时间至0.01%:2μs 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 运算放大器   Number of Channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) Total Supply Voltage (Max) (+5V=5, +/-5V=10) GBW (T...

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LF147 宽带四路 JFET 输入运算放大器

贝迪尼SG发电机的常见问题和解决方案

本文件是为了协助“新用户”探索贝迪尼SG发电机,并提供一些最常被问到的问题的答案来源。简化学校女孩(....

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模拟电子教程之运算放大器权威指南电子教材免费下载

 对模拟电子学感兴趣的每个人都应该在这本书中找到一些价值,并且已经努力使相关初学者能够理解这些材料,....

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揭开运放选型的神秘面纱

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