[参考译文] OPA2140：最大负载/灌电流-输出电压精度

您好 Frederic、

您的+5V 基准有多精确、-5V 基准需要多高的精度？

Kai

您好 Raymond、  

感谢您的快速反馈。

我认为我需要更加明确一点

第一个问题

我在图31上看到了曲线、显示低温下的典型功耗比高温下的典型功耗要低。 因此、我认为最小保证负载电流低于20mA (考虑到灌电流曲线)。  

我假设在最坏的情况下、由于组件设计的过程变化、该值甚至可能更低、假设在一般情况下为+/-20%(可能与晶圆厚度变化有关)、从而将最坏情况下的最小值降至16mA。  

关于热方面、组件外部温度估计为105°C (包括计算器内部过热)、从而在热限制方面留有一定的裕度。 如前所述、高温下的电流限制更高(40mA * 0.8 = 32mA @ 125°C 时的估计最坏情况、是低温下估计最坏情况的两倍)。

因此、根据该分析、我认为低于16mA 的负载电流是可以接受的(如果可能、还需要一些裕度)

这对您是否有意义？

第二个问题

让我详细了解一下您发送的内容。 如果需要、我可以回来。

我的问题也是关于要考虑的任何输出电阻器？

请注意、

您好 Kai、

电压基准的精度小于+/-0.25%(包括老化和温度)

我的问题的目标是：

-检查通过 OPA2140实现的缓冲器/逆变器是否驱动足够的电流(如果需要、复制缓冲器)

-计算+5V 和-5V 缓冲电压的最坏情况容差  

-与基于 LDO 的解决方案进行比较、该解决方案可实现+/-3%的容差(可能具有更高的输出电流)

这两种解决方案都将在板面、性能和重复成本方面进行比较

此致

您好 Frederic、

OPA2140数据表中的图31是指拉电流和灌电流与温度间的短路电流。 在给定温度下、运算放大器可拉出或灌入的短路电流适用于瞬时事件、不适用于恒定运行。 此外、该图是使用 vs=+/-18V 生成的。

请告诉我、您在105°C 下运行的+/-5V 拉电流/灌电流要求。 您的低工作温度范围是多少、因为您还可以在图31中查看接近-50C 的温度范围？

我不确定将运算放大器用作 LDO 稳压器是适合您的应用的好选择、尤其是当您在该部件中拉出/灌入大量电流时。  起初、我以为您使用运算放大器作为电压基准。 请告诉我您为应用驱动的负载类型。  

在 LDO 中，功耗为(Vin－Vout)*Iout。 在运算放大器中、输出电流直接从电源轨拉/灌入。 因此、如果负载处有大电流拉/灌、运算放大器 IC (V+(Iout + Iq)用于拉电流)会耗散更多热量。 由于这不是功率放大器、过多的热量会在芯片内部产生过多的热应力。  

此致、

Raymond

您好！

我同意运算放大器不是 LDO ... (不必要)

LDO 的容差为+/-3%、我希望获得更高的精度(LDO 也是一种目前正在评估的解决方案)

关于全局函数本身：我们使用运算放大器饱和来执行速率和振幅限制。 因此、运算放大器电源的容差直接影响全局函数本身的容差。 因此、我们希望尽可能减小此功能所涉及的唯一组件的电源容差。

主板电源为+/-12V  

设计中使用的准确基准： OPA2140AIDGKT => VSSOP => Roja = 180°C/W

建议使用+5V 电压基准作为运算放大器输入 OPA2140、  

-跟随器中的一个运算放大器=>+5V 缓冲基准

-逆变器中的一个运算放大器(具有#100kohm 0.1%电阻器)=>-5V 缓冲基准

这两个+/-5V 缓冲基准用于为3个运算放大器供电(采用2个 OPA2140封装、每个封装包含2个运算放大器)、从而在最坏情况下的功耗为4x2.7mA (全部温度)= 10.8mA、并添加运算放大器输出电流(当前大于20k 欧姆、即每个运算放大器输出小于250uA)。 甚至可以将事件减少到最低限度。 因此、最坏情况下的估计值为11.8mA、可能是永久性的。

低温范围：-40°C 70°C (外部)+内部过热最大105°C

对于跟随器(运算放大器输出端为5V)：

-最大静态功率：(12V -(-12V)) x 2.7mA =每运放64.8mW

-最大负载功率：(12V -(5V)) x 12mA = 84mW (每个运算放大器)

- OPA2140中1个运算放大器的总功耗= 150mW

- OPA2140中2个运算放大器的总功耗= 300mW

-芯片过热：300mW x 180°C/W = 54°C  

－最高外部温度：105°C => 156°C…… (正常最坏情况)

并且可能会因组件应力而影响可靠性

我假设逆变器的计算可能非常相似  

这些计算是否对您有意义？

在这种解决方案中、一个关键参数是 OPA2140最大静态电流2.7mA、对于我们希望为其供电的运算放大器而言尤其如此

您是否看到过可用于此应用的 OPA2140以外的其他组件、即轨到轨组件(用于限制饱和状态下的压降)、但最大静态电流较低？

此致、

弗雷德里克

您好 、Frd é ric、

感谢您提供的更多信息和分析。

我担心设计裕度、因为 OPA2140将在大约105°C 的温度下持续以较高的温度运行。  

-40°C 时的低工作温度很好、因为工作环境大约为70C、并且运算放大器不太可能出现低温限制(除非它是浸泡温度条件)。  

我建议根据您的应用选择 OPA2140、而不是 OPA2140。 OPA2192似乎比 OPA2140具有更好的规格。  

此致、

Raymond