[参考译文] LMC662：用于替代 LMC662的高温运算放大器(&G；200°C)

您好 Kiran、

您是否考虑过对 LMC662使用强制冷却？

Kai

 尊敬的 Kai：

感谢您的回复！！！

是的、我已经阅读了规范。我不确定1Gohm 是否足够满足我的应用要求。 我有一个高阻抗输入。

除了强制空气冷却之外、是否还有其他方法可以保护运算放大器免受高温影响、例如隔热层涂层？

您能不能推荐任何其他具有高输入电阻(>1 T 欧姆)和温度>125°C 的运算放大器

此致

您好 Kiran、

TI 员工可能希望为您推荐合适的 OPAMP。 我只想指出、在125°C 以上的高温下、很难保证输入电阻>1T 这与输入泄漏电流和输入偏置电流随温度升高而急剧增加的趋势有关。

Kai

 尊敬的 Kai：

感谢您的回复！！！

注意到。 您共享的信息很有价值

谢谢、此致

Paul Grohe、

如果我通过交流耦合将信号耦合到下一级、则应该 不会因输入偏置电流而产生误差。

如果我错了、请更正

此致

尊敬的 Kai：

我正在为 电容式传感器构建前端电子器件、这些器件可在高温环境中工作。

它只有2个放大器级。

第一级是交流耦合到第二级、第二级的最终输出也是交流耦合。

此致

尊敬的 Kai：

我正在为 电容式传感器构建前端电子器件、这些器件可在高温环境中工作。

它只有2个放大器级。

第一级是交流耦合到第二级、第二级的最终输出也是交流耦合。

此致

您好 Kiran、

在第一阶段、我不会不利用这个机会来获得一些有用的信号放大：

要考虑整形时间常数 R1 x C1、请选择 R3 x C3 >> R1 x C1和 R2 x C2 << R1 x C1。 选择 C2 >= 22p 以提供足够的相位超前补偿、选择 R4 >= 47R 以引入与容性负载的高效隔离。 直流增益将为1、交流增益将为(R2+R3)/R3。 R2和 R3应选择足够低的欧姆值、以最大限度地降低噪声并提高总体稳定性。

Kai

尊敬的 Kai：

谢谢你们的建议！！

我在设计中考虑过互阻抗放大器、但发现带宽会受到限制。

我看到的带宽大约为150kHz - 200kHz

此致

Kiran

尊敬的 Kai：

谢谢你们的建议！！

我在设计中考虑过互阻抗放大器、但发现带宽将成为 限制因素。

我看到的带宽大约为150kHz - 200kHz

此外、输入是电压、不是 电流或电荷

此致

Kiran

尊敬的 Kai：

感谢您的回复！！

我 需要具有高输入阻抗(>1T Ω)的运算放大器。 典型的 TIA 具有相对较低的输入阻抗

此外、运算放大器的增益带宽要求 也很高、可实现150kHz 至200kHz 的带宽

此致

Kiran、

该运算放大器仅具有足够的带宽来满足您的小信号需求。 压摆率(大信号)是另一个问题。  对于正弦波、需要的压摆率 SR = PI*Vpp*F = 3.14 * 2Vpp * 200kHz = 1.26V/us、远远超过 OPA2333提供的值。 此外、最大压摆率仅在输入差分电压较大且与虚拟接地概念不兼容时才会出现(假设两个输入相同)  

无论选择哪种运算放大器、您都应使用输入偏置电流测试传感器、以查看其如何影响传感器的运行。

您可以使用此类电路或向传感器添加电流的任何其他电路来实现此目的。 如果传感器无法吸收纳安级电流、则必须添加电阻器来吸收 IIB 电流。 IIB 仿真值为("仿真电压"-"U1 OUT")/30M。 如果传感器很容易接受该小电流、则"U1输出电压不会随仿真偏置电流发生太大变化。 传感器交流输出不会随强制偏置电流而变化也很重要。 请记住、仅仅添加测试偏置电流可能 会影响交流输出、因为30M 测试电阻器也是传感器的负载。  

尊敬的 Ronald Michallick：

感谢您的建议和对 解决该问题的关注。

1) 1)传感器输出为8K Hz 脉冲。 我考虑了8kHz 脉冲的谐波、以达到200kHz 的带宽要求。

在计算压摆率时、我是否不应考虑 f = 8K Hz？

SR = 2πfV Ω

SR = 2*3.14*8000* 2.

SR = 0.10 V/us

2)

我正在使用的传感器具有大约100至200pF 的自电容、并由100V 的高压直流电源退出。

这个电路布置 (30 M 欧姆电阻器)是否足够 好吸收 偏置电流？

我还将尝试您建议的电路。  请解释您建议的电路中输入侧的电阻器和电容器是什么。 (例如 R1 =10K、用于向传感器提供直流偏置)

此致

尊敬的 Ron Michallick：

我认为我的压摆率计算是错误的。 请澄清

此致

Kiran

尊敬的 Ronald Michallick：

1)是100V 源和 R1符号、或实际添加到电路中。

它实际上已添加到电路中

2) 2)我必须问这个传感器是在210C 还是更高的温度下工作？

是的、该传感器可在200°C 的温度下工作

3) 3)许多传感器制造商提供了一个建议的电路示例、展示了如何将传感器连接到放大器。 是这样吗？

制造商没有建议

4) 4) 在额定温度较低(125 C 及以上)时、最适合选用的运算放大器是什么 ？ LMP7721或任何更好的产品

此致

Kiran

Kiran、

借助这些新信息、我可以建议使用电路；我不能建议器件的额定温度不符合所需的温度。

R3和 C4有助于消除仿真显示的增益峰值、而不使用这些组件。 如果峰值不是很麻烦、则应将这些元件保持在空载状态、以节省电源电流、从而降低运算放大器的自发热。 输入偏置电流的直流漂移为 Ib * 30M、因此5nA 将是150mV 的漂移。

OPA2333-HT

e2e.ti.com/.../OPA2333_2D00_HT.TSC

尊敬的 Ron Michallick：

感谢您提出 该计划。

1) 1)我使用 LT Spice 仿真 ckt。 (免费)。 我无法模拟可变电容器、因此实际上尝试了电路。   对于我的应用、C2值不能小于2000pF。 我获得了 C2 R2谷底实验的最佳组合。 任何其他值都会影响波形的形状。

2) 2)我期望运算放大器输入端的最大电压为2Vpp。 由于引入的误差本质上是直流(直流偏移)、并且我将其交流耦合到下一级、因此这不应成为问题。  

3) 3)要考虑的任何其他关键参数？ 请建议。

3)尽管信号是单端信号、但我可以考虑使用仪表放大器。 以便我可以使用单芯片并获得必要的增益？

此致

Kiran

尊敬的 Ron Michallick：

感谢所有的帮助和建议  

此致

Kiran

您好 Kiran、

不可以、这是用于稳定 OPA2333的缓冲器。 您可以看到在模拟具有陡峭边缘的方波时的影响：

e2e.ti.com/.../kiran1.TSC

Kai

您好 Kiran、

缓冲器方法有点复杂。 它可能工作、也可能不工作。

R3必须与 OPAMP 的开环输出阻抗相同、OPA2333为2k。 因此、R3=2k7是一个不错的选择。 然后、您尝试找到合适的 C4来提高稳定性。 如果 OPAMP 不稳定、则可以看到单位增益带宽范围内增益图中的峰值或阶跃响应中的振铃。 我的仿真图片。

Kai

Ron Michallick、

感谢您的回复

1) 1)我必须选择的电容器类型(22nF)

2) 2)什么电容器适合直流阻断？ 请提供建议(如 聚酯等)

3) 3)如何访问 TINA-TI？

此致

您好 Kiran、

哎呀、我忽略了您的200°C 要求。 这些电容器可用于：

www2.mouser.com/.../N-5g8m

如果它们是非库存的、请搜索其他分销商。

对于200°C 应用、我更喜欢 C0G 陶瓷电容器。

Kai