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[参考译文] OPA928:用来估算结温的合适负载电阻选择

Guru**** 2502705 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA928

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1341575/opa928-appropriate-choice-of-load-resistance-to-estimate-junction-temperature

器件型号:OPA928

TLDR:   除了使用数据表中的值、如何为运算放大器的输出选择适当的 Rload 值?

您好!

我正在设计一个使用 OPA928进行高灵敏度运算放大器系统以放大较小的调制(1kHz 至100kHz 采样频率)光电二极管电流。

由于这是我第一次在 PCB 上设计模拟电路、因此我按照 TI 的"高精度实验室系列:运算放大器"尝试指导自己如何设计/仿真运算放大器电路。

我需要再次检查跨阻放大器级的估计结温(TJ)、以确保其处于-40°C < TJ < 85°C 的指定工作温度范围内。 (以确保输入偏置电流最小)。

正如我预计的、光电二极管产生的最大电流在峰峰值~12nA、我的直觉告诉我、TJ 将相当小… 仍需要仔细检查。 我的计算显示、我的第一级的估算 TJ 为~25.2 °C… 太棒了!

使用上述视频系列的"功率和温度"讲座中提供的公式、具体而言:

TJ =(PQ + PAC_avg_max)*ϑJA Ω+ TA

其中 PAC_avg_max

RL = RLOAD ||(Rrf1 + RS)基于我下面的电路。

我的计算显示、我的第一级的估算 TJ 为~25.2 °C… 这是伟大的(但似乎也太好,不是真的)! 但是、我对 Rload 有一些疑问

很抱歉、这是一个普通的问题、但是除了使用 OPA928数据表中的值之外、如何为 Rload 确定一个适当的值呢? 从我的在线搜索中、Rload 应该表示运算放大器输出端将连接到…Ω 的等效电阻 是这样吗? 由于我计划将该运算放大器的输出耦合到另一个"级2"运算放大器、Rload 是"级2"运算放大器反馈环路的等效电阻还是其输入阻抗?

 

视频链接: www.ti.com/.../ti-precision-labs-op-amps.html

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    Camille、

    1. 您是对的。  第一级的负载将是第二级的输入阻抗。  我没有看到第二级的原理图、因此我无法确定输入阻抗是多少。  对于标准反相放大器、输入阻抗是增益设置电阻器(Rin = Rg、其中 G =-Rf/Rg)。  100MΩ 同相放大器、输入阻抗是运算放大器的输入阻抗(很高、例如 M Ω)。
    2. 您认为有效负载包括反馈网络 RL = Rlaod ||(RF1 + Rs)是正确的。  在您的情况下、反馈网络非常大、因此负载主要是第二级输入阻抗。
    3. 假设第二级输入阻抗为10kΩ、您可以使用前面提到的公式计算最大交流功率。   在3V 电源电压下、最大交流功率应为:P = 2 (3V)^2 /(PI^2 * 10k Ω)= 0.182mW。  PQ = (Vcc - Vee) x Iq (max)=(3V -(-3V)) x (400uA)= 2.4mW。  因此、在这种情况下、正常静态电流耗散了大部分功率。  包括 PQ 在内的总交流功率为2.58mW。  自热为2.48mW x 113.9C/W = 0.3C。  因此、您的温度评估看起来是正确的。
    4. 通常、驱动中等负载的信号放大器没有大量的自发热。  这种类型的计算对于驱动低阻抗负载的高功率型放大器更有用。  此外、对于电源电压较高的放大器、您可能会看到一些自发热。  在您的情况下、电源电压相对较低、负载电流也很低。
    5. 对于使用低压电源驱动1k 或更大负载电阻的放大器、我通常不进行功率计算。  在进行功率计算时、您将直观地了解何时需要自发热。
    6. 除了自发热之外、负载电阻还会限制输出摆幅。  在您的情况下、10kΩ 负载没有问题。  当您浏览 TI 高精度实验室内容以了解这些不同主题时、我在此提及这一点。  通常、当我看到负载小于10k 欧姆时、我会检查负载是否会影响器件的输出摆幅范围。  OPA928数据表指定了10k 和1k 负载的输出摆幅(请注意、摆幅对于10k 负载更好)。

    希望以上信息对您有所帮助。  很高兴看到您正在回顾 TI 高精度实验室。

    此致、艺术

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    你是一个很好的知识,艺术

    再次感谢您的持续支持!

    此致!

    凸轮

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    很乐意提供帮助! 艺术