【設計要點】較低功率運放：實用正弦波-電源管理-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 電源管理 > 正文

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

發布時間：2017-08-22 來源：Catherine Chang、Philip Karantzalis 和 Aaron Schultz 責任編輯：wenwei

【導讀】我們的運放係列已經取得了擴充,而且相對於電源電流的速度指標達到了業界領先水平。LTC®6258 / LTC6259 / LTC6260 係列 (單、雙、四路) 可在 20μA 的超低電源電流情況下提供 1.3MHz 增益帶寬,並具有 400μV 的最大失調電壓以及軌至軌輸入和輸出。

結合一個 1.8V 至 5.25V 電源,這些運放可實現要求在低功率和低電壓條件下以合理成本提供不打折扣之性能的應用。

實用正弦波

人們並不指望采用一個 5V 低功率運放來產生一個具 –100dBc 失真的正弦波。雖然如此,采用 LTC6258 的帶通濾波器仍然能夠與一個易用型低功率振蕩器相組合,以在低成本、低電壓和極低功耗的情況下產生正弦波。

有源濾波器

圖 1 所示的帶通濾波器是 AC 耦合至一個輸入。因此,LTC6258 輸入並沒有給前一個電路級施加負擔來生成一個特定的絕對共模電壓。一個由 RA1 和 RA2 構成的簡單電阻分壓器負責為 LTC6258 帶通濾波器提供偏置。把運放輸入規定在一個固定的電壓有助於減小可能由於共模的移動而出現的失真。

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

圖 1:10kHz 帶通濾波器

該濾波器的中心頻率為 10kHz。確切的電阻和電容值可以向上或向下微調,這取決於最重要的是實現最低的電阻噪聲還是最小的總電源電流。該實施方案通過減小反饋環路中的電流以為低功耗實現優化。電容器 C2 和 C3 最初為 4.7nF 或更高,並采用較低的電阻器阻值。最後,為實現較低的功耗采用了 1nF 電容器和較高阻值的電阻器。

除了功耗之外,反饋阻抗第二個同樣重要的方麵是運放軌至軌輸出級的負載。較重的負載 (例如:介於 1K 和 10K 之間的阻抗) 顯著地降低開環增益,這反過來又影響著帶通濾波器的準確度。產品手冊建議把 AVOL 降低 5 倍 (阻抗從 100kΩ 至 10kΩ)。采用較低的 C2 和C3 可能是可行的,但是這樣 R6 會變得更大,從而在輸出端上引起更大的噪聲。

該帶通濾波器的目標 Q 值是適中的,大約為 3。一個適中的 Q 值 (而不是高 Q 值) 允許使用準確度為 5% 的電容器。較高的 Q 值將要求使用更準確的電容器, 而且非常有可能需要高於采用反饋阻抗負載可提供的開環增益 (在 10kHz)。當然,與較高的 Q 值相比,適中的 Q 值所產生的諧波衰減幅度會較小。

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

圖 2:帶通濾波器增益 / 相位與頻率的關係曲線

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

圖 3:采用 LTC6906 TimerBlox® 輸入的 10kHz 振蕩器電路

增設振蕩器

通過把一個方波驅動至帶通濾波器中可獲得一個低功率正弦波發生器。在圖 3 示出了一個完整的電路原理圖。LTC6906 微功率電阻器設定的振蕩器可容易地配置為一個 10kHz 方波,並能驅動帶通濾波器輸入電阻器中相對溫和的負載。LTC6906 在 10kHz 時的電源電流為 32.4μA。

圖 4 示出了 LTC6906 輸出和帶通濾波器輸出。正弦波的 HD2 為 –46.1dBc,HD3 為 –32.6dBc。輸出為 1.34VP-P 至 1.44VP-P,具有由於有限的運放開環增益(在 10kHz) 引起輕微變化的精確電平。當采用一個 3V電源軌時,總的電流消耗低於 55μA。

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

圖 4:電壓波形振蕩器和濾波器輸出

【設計要點】較低功率運放：實用正弦波

圖 5:采用一個穩壓電源的振蕩器和濾波器

其他增強功能

圖 5 示出了可任選的增強功能。一個低功率基準利用了 LTC6906 和 LTC6258 的能力以在非常低的電源工作。該基準從一個電池輸入提供 2.5V。固定的 2.5V 電源可在輸入電壓變化的情況下穩定輸出電壓擺幅。此外,更低的濾波器電容值和較高的電阻進一步減小了 LTC6258 的負載,從而可降低功耗並改善濾波器的準確度。

結論

LTC6258 / LTC6259 / LTC6260 係列 (單、雙、四路) 可在 20μA 的低電源電流下提供 1.3MHz 增益帶寬，並具有 400μV 的最大失調電壓以及軌至軌輸入和輸出。結合 1.8V 至 5.25V 電源，這些運放可實現要求在低功率和低電壓條件下以低成本提供卓越性能的應用。

推薦閱讀：

推動自動駕駛的關鍵驅動技術有哪些？

金屬外殼設備為何頻發漏電？我們又該如何杜絕？

你的車子可能被勒索病毒侵入？原因與這個芯片有關

V2X已投入使用，但仍有兩個技術難關必須要過

解讀：為什麼毫米波雷達是自動駕駛不可或缺的傳感器？

要采購濾波器麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：推動自動駕駛的關鍵驅動技術有哪些？

下一篇：毫米波雷達該如何發展，才能將智能駕駛變成自動駕駛

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉