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器件型号：OPA391 主题中讨论的其他器件： LMP7721
您好、E2E、
我们的客户希望使用缓冲器配置中的运算放大器来调节高阻抗源的输出。 它们要求探针具有热插拔功能、在运算放大器运行时可以断开同相输入。 是否需要考虑采取任何具体行动？ 由于该器件没有关断引脚、因此每次不使用 OPA391时、是否都可以使用 MOSFET 来防止非反相输入悬空？
此致、
卡洛
您好、Carlo、
是否需要考虑采取任何具体行动？
正如 Kai 指出的、我们需要有关热插拔输入及其特性的更多信息、例如输入信号类型、驱动频率、输出阻抗、峰值电压/电流、瞬态特性等。 在热插拔交互期间、应用可能需要一些额外的输入保护(过压和过流)方案来保护 OPA391的输入。
以下方法之一是输入可以浮动而不使运算放大器饱和。
请告诉我们设计要求。
最棒的
Raymond
您好、E2E 社区、
感谢 Carlo 向社区介绍我的问题。
让我详细说明一下我们的系统、并为您提供更好的说明。
pH 探针可以表示为具有极高输出阻抗的电压源、这会将+414mV/-414mV 失调电压引入我们的1.74V 偏置。
因此、我们需要具有极低输入偏置电流(最好低于1pA)和良好分布的放大器、以便它在运算放大器单元之间没有很大变化。
运算放大器的输出通过 LPF 馈送到测量电压的模拟前端。 与运算放大器的输出阻抗相比、ADC 的输入阻抗非常低、因此我们可以忽略它。
如原理图所示、蓝色线是探针和运算放大器之间的接口(PCB 边缘连接器)、可在电路运行时将其断开。 同一接口处理多个模拟和数字线路、但我已将其简化为仅包含与运算放大器相关的线路。
R1电阻 器用于提供 额外的 ESD 保护。
我听说、让输入悬空会引起 不可预知的输出振荡、从而导致高电流消耗、并最终损坏芯片。 未连接探针时、我不关心输出、但我只想尽力保护运算放大器。
1.对于如何在不使用运算放大器输入上的任何附加上拉/下拉无源器件的情况下处理热插拔、您有什么建议吗？
2.在 OPA391数据表(第15页- 7.3.2页)中、它规定在连续使用期间、差分输入电压不应大于0.5V。 如图所示、该限制是否也适用于单位增益缓冲器配置？ 在正常使用期间、同相输入为1.32V - 2.14V。
3.您可以推荐在这种情况下使用的任何单通道运算放大器吗？ 如前所述、Ib 应小于1pA 且分布良好、Iq 应低于0.5mA。
非常感谢您的帮助。 我期待收到您的回复。
您好、Stanley、
1.对于如何在不使用运算放大器输入上的任何附加上拉/下拉无源器件的情况下处理热插拔、您有什么建议吗？
在 pH 应用中、您可以在不损坏运算放大器的情况下热插拔 pH 电极。 我的原因如下：pH 解决方案和测量是无源测量(典型512mV 偏置基准电压除外)。 pH 电解液具有讽刺意味、在溶液中具有导电性；它不应具有在交换过程中积累的 ESD 或其他电荷。
此外、LMP7721还内置了 ESD 保护功能、旨在处理运算放大器输入端电路之外的 ESD 相关事件。
是的、运算放大器的输出将饱和、但这不是问题。 当 pH 探针未连接到 pH 测量系统时、所有 pH 仪器都以这种方式工作、其中 pH 读数显示 Overload (O.L.)或"-"-"符号或其他饱和符号。
2.在 OPA391数据表(第15页- 7.3.2页)中、它规定在连续使用期间、差分输入电压不应大于0.5V。 如图所示、该限制是否也适用于单位增益缓冲器配置？ 在正常使用期间、同相输入为1.32V - 2.14V。
在上述应用手册的第1.3节中、有一个放大器选择指南。 如果您想选择一个不同于 LMP7721的运算放大器来提供基准电压、我可以这样看。
3.您可以推荐在这种情况下使用的任何单通道运算放大器吗？ 如前所述、Ib 应小于1pA 且分布良好、Iq 应低于0.5mA。
您需要两个运算放大器来进行离散 pH 测量。 对于感应 pH 电势、LMP7721将是最佳选择之一。 若要获取 pH 基准电压、您可以使用 OPA391、它满足您的设计要求。
封装是一种集成式 pH IC 解决方案。 这取决于 pH 测量需要达到多高的精度。
如果您有其他问题、请告诉我。
最棒的
Raymond
您好、Stanley、
使用 MOSFET 来 打开和关闭 LMP7721是否有道理、以便在不进行测量的同时节省功耗？
当然、这可能是一个选项。 我推测 pH 测量系统可能由电池供电。 如果是工作台级 pH 测量单元、则无需担心~1.3mA 的 IQ。
如果您能够将电源轨降至1.8V、则 LMP7721的静态功耗将为1.8V * 1.3mA = 2.34mW。 如果这是电池供电的设备、则在使用18650或26650类型的锂离子可充电电池时、您应该可以使用。 其中一个器件将为 pH 测量系统供电一天或更长时间、而不会出现任何问题。
LMP7721仍然是适用于化学传感应用的高性能运算放大器。 还有其他器件、但在室温下运行时、该器件中的 I_BIAS 仍然非常出色。
如果您 担心 LMP7721的功耗、还可以实施自动分流关闭计时器系统。 当系统不工作时、计时器将自动关闭系统。
如果您有其他问题、请告诉我。
最棒的
Raymond
