<rt id="m4md3"></rt>
  • <bdo id="m4md3"><meter id="m4md3"></meter></bdo>
  • <label id="m4md3"></label>
      <center id="m4md3"><optgroup id="m4md3"></optgroup></center>
      產品分類

      當前位置: 首頁 > 工業電子產品 > 無源元器件 > 晶體管

      類型分類:
      科普知識
      數據分類:
      晶體管

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      發布日期:2022-10-09 點擊率:55

      【導讀】放大器參數的性能通常會受溫度影響,而溫度的變化來源包括環境溫度波動,以及芯片自身總功耗和散熱能力限制。其中放大器的總功耗包括靜態功耗、輸出級晶體管功耗,本篇將討論二者與熱阻參數對溫度影響的評估方法。

          

      放大器參數的性能通常會受溫度影響,而溫度的變化來源包括環境溫度波動,以及芯片自身總功耗和散熱能力限制。其中放大器的總功耗包括靜態功耗、輸出級晶體管功耗,本篇將討論二者與熱阻參數對溫度影響的評估方法。

       

      靜態電流與靜態功耗

       

      靜態電流(Quiescent current,Iq),也稱為供電電流(Supply Current, Isy)是指單個放大器不帶負載(Iout為0)時,放大器內部所消耗的電流。

       

      通常放大器靜態電流大小與壓擺率呈正相關關系。如《深究|為什么放大器壓擺率會受到輸入端大信號的限制?》中所述,壓擺率限制是發生在放大器內部放大級米勒補償電容Cc的充電電流Ic達到飽和時。所以Ic越大壓擺率越高,需要的靜態電流越大。如表2.10,列舉部分精密放大器的壓擺率與靜態電流的典型值。

       

       放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估 
      表2.10 放大器壓擺率與靜態電流
       

      靜態電流還會受到溫度的影響。如圖2.180為ADA4807靜態電流與溫度關系,供電電源分別為±1.5V、±2.5V、±5V時,靜態電流都隨溫度上升而變大。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.180 ADA4807靜態電流與溫度

       

      靜態功耗(Quiescent Power,Pq)是指放大器輸出不驅動負載時,內部電路所消耗的功耗,如式2-100。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      其中,Vsy為放大器的供電范圍,即Vcc與Vee之差。

       

      如圖2.4,25℃環境中,ADA4077使用±15V供電,靜態電流的典型值為400μA。代入式2-99,通過計算靜態功耗為12mW。使用LTspice進行瞬態分析之后,計算ADA4077靜態功率如圖2.181。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.181 ADA4077靜態功耗仿真電路

       

      功率計算結果如圖2.182,ADA4077靜態功耗的平均值為10.84mW,接近ADA4077靜態功耗的計算值。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.182 ADA4077瞬態分析的靜態功率計算結果

       

      短路電流、輸出電流與輸出級晶體管功耗

       

      短路電流(Short-Circuit Current,Isc)定義為放大器輸出與地、電源的兩個端電壓之一或者特定電位短接時,放大器可以輸出的最大電流值。

       

      輸出電流(Output Current,Iout)定義為放大器輸出端所取出的電流值。輸出電流值必須小于短路電流值,放大器才能工作正常。放大器輸出電流有兩種形式,分別是流出電流“Source”為正值,與灌入電流“sink”為負值。二者參數值可以不相等,如圖2.160, ADA4807流出電流50mA,灌入電流為60mA。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2-160 ADA4807輸出特性

       

      輸出級晶體管功耗定義為放大器在指定輸出電流Iout網絡中,放大器內部所消耗的功耗。如圖2.183。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.183 放大器直流功耗分析電路

       

      放大器流出的電流Iout,為式2-101。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      放大器自身消耗的電壓落差,為式2-102。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      通過式2-101與式2-102,計算輸出級晶體管功耗,為式2-103。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      其中,RL為放大器輸出端的等效電阻,阻值為R1與Rf阻值之和,與負載電阻Rload的并聯值。

       

      如圖2.183,根據電路配置可知Vout為1V,RL為1.333KΩ,代入是2-102計算ADA4077直流功耗為10.5mW。

       

      熱 阻

       

      芯片熱阻定義為熱量在從晶圓結點傳導至環境空氣遇到的阻力。表示為θJA,即結至環境熱阻,單位是℃/W。進一步分析晶圓結點至環境空氣熱傳導過程,如圖2.185。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.185 芯片熱力學模型

       

      PN節總功耗(Pd)導致溫度上升將向芯片的封裝進行熱傳遞,過程中遇到的阻力為節至外殼的熱阻θJC。外殼溫度上升將周圍環境進行熱傳遞,過程中遇到的阻力為外殼至環境的熱阻θCA。散熱過程如式2-104。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      如圖2.186,ADA4077不同封裝的節至外殼的熱阻,外殼至環境的熱阻。

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

      圖2.186 ADA4077不同封裝熱阻

       

      如果在室溫25℃條件下,選擇8-Lead MSOP封裝ADA4077實現圖2.183電路,輸出級晶體管功耗為10.5mW,靜態功耗為12mW,θJC為44℃/W,θCA為190℃/W,代入式2-104計算芯片內部結溫為:

       

      放大器靜態功耗,輸出級晶體管功耗與熱阻的影響評估

       

      如上,精密測量電路的放大器功耗影響通常較小,而高速采集電路的放大器與ADC功耗較大,影響就不能忽視,需要根據應用電路具體分析。另外,不論是精密測量,還是高速采集電路,還應考慮板卡中電源,主控等高功耗芯片對電路工作溫度的影響,才能確保所使用的參數與硬件實際工作環境相符合。

       

      免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請電話或者郵箱聯系小編進行侵刪。

       

       

      推薦閱讀:
      如何捕獲并記錄偶發性異常信號來提升產品品質?
      你的濾波器參數還在盲調?耐心看完這篇!
      開關電源MOS開關損耗推導過程詳解
      揭開開關電源的秘密面紗
      IOTE國際物聯網展(上海站)—2020物聯之星中國物聯網行業年度評選獲獎名單正式公布

      要采購晶體么,點這里了解一下價格!

      下一篇: PLC、DCS、FCS三大控

      上一篇: 高速模數轉換器的轉換

      推薦產品

      更多
      主站蜘蛛池模板: 天天爽天天狠久久久综合麻豆| 久久综合久久美利坚合众国| 五月婷婷综合免费| 亚洲AV日韩综合一区| 亚洲色偷偷狠狠综合网| 婷婷四房综合激情五月在线| 国产成人综合一区精品| 亚洲国产免费综合| 亚洲欧美熟妇综合久久久久| 久久精品综合一区二区三区| 亚洲综合国产成人丁香五月激情| 亚洲 自拍 另类小说综合图区| 99久久综合狠狠综合久久一区| 加勒比色综合久久久久久久久| 鲁一鲁一鲁一鲁一曰综合网| 国产精品天干天干在线综合| 国产成人亚洲综合一区| 久久综合给合久久国产免费| 久久综合一区二区无码| 狠狠色丁香婷婷综合潮喷| 色综合久久中文字幕无码| 综合亚洲伊人午夜网| 一本色道久久综合狠狠躁篇 | 久久综合精品不卡一区二区| 亚洲综合小说另类图片动图 | 中文字幕亚洲综合久久男男| 日本一道综合久久aⅴ免费| 伊人色综合视频一区二区三区| 狠狠色噜噜狠狠狠狠狠色综合久久| 色天使久久综合网天天| 国产一级a爱做综合| 精品无码综合一区| 中文字幕国产综合| 色综合久久天天影视网| 亚洲国产综合AV在线观看| 亚洲av永久中文无码精品综合| 开心婷婷五月激情综合社区| 色欲色香天天天综合VVV| 亚洲国产综合精品一区在线播放| 中文字幕乱码人妻综合二区三区| 狠狠色噜噜色狠狠狠综合久久|