ZHCACP3 may   2023 OPA2828

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2设计方法
  6. 3基准测试结果
  7. 4结论
  8. 5参考文献

基准测试结果

通过对该电路进行仿真,确立了电源电流与内部结温之间的典型关系,输出是在 24.9Ω 电阻上驱动 1V 电压。对于 ±5V 和 ±15V 电源,仿真关系是线性的。

GUID-20230510-SS0I-8CCG-GD7R-GTFQVC9QFD6K-low.svg图 3-1 ±5V 电源下电源电流与温度间的仿真
方程式 3. C u r r e n t   ( m A) )   =   0.01012 × T e m p e r a t u r e   ( ° C ) + 3.97564

由于该仿真使用单个放大器,因此可对方程式 3 进行重组,以将 OPA2828 的 电源电流转换为估算的结温。

方程式 4. T e m p e r a t u r e   ( ° C )   =   0.5 × C u r r e n t   ( m A) ) - 3.97564 0.01012

对于 ±15V 电源,可以重复同样的过程来仿真结温下的电源电流。

GUID-20230510-SS0I-XDWB-NJ0D-2STPH4DZWC1X-low.svg图 3-2 ±15V 电源下电源电流与温度间的仿真
方程式 5. C u r r e n t   ( m A) )   =   0.01052 × T e m p e r a t u r e   ( ° C ) + 4.02958

方程式 5 进行了重组,可得出 OPA2828 的电源电流。

方程式 6. T e m p e r a t u r e   ( ° C )   =   0.5 × C u r r e n t   ( m A) ) - 4.02958 0.01052

接下来,在环境温度范围内测量电源电流并将其转换为相应的内部结温。

GUID-20230505-SS0I-0PXG-TDWJ-LWQZQLM9SPCJ-low.svg图 3-3 ±5V 电源下结温与环境温度间的关系

在 ±5V 电源情形中,两种封装类型都以相当均匀的速率随着环境温度的升高而升温。HVSSOP 封装的温度范围约为 70°C 至 120°C,而典型封装的温度范围为 85°C 至 130°C。

GUID-20230505-SS0I-6SRZ-FD4B-W1GZZRDFVQSK-low.svg
注: OPA2828 当内部温度达到大约 180°C 时具有热关断模式,这在被测试的器件上进行了测量和验证。输出在内部温度冷却至 160°C 之前一直是禁用状态,在 160°C 时输出恢复启用。仅可保证在不超过 150°C 的温度下,OPA2828 具有可靠输出,上述情形中超出了此范围。更多有关散热注意事项的信息,请参阅数据表的第 8.4.1.1 节。
图 3-4 ±15V 电源下结温与环境温度间的关系

在 ±15V 电源情形中,两个封装之间的温差保持一致。HVSSOP 封装的温度范围为 100°C 至 145°C,而典型封装的温度范围为 145°C 至 185°C。图 3-5 绘制了 ±5V 和 ±15V 电源情形的温度差值。

GUID-20230505-SS0I-XP0K-5P6F-T0DQKJ6B9SK0-low.svg图 3-5 HVSSOP 与典型封装之间的温度差值

如上所述,在 ±5V 电源情形中,HVSSOP 与典型 SOIC 封装之间的温度升幅平均值为 14.3°C,而在 ±15V 电源情形中,温度升幅平均值为 39.8°C。这可用于估算两种封装之间输入失调电压温漂和输入偏置电流的差值。OPA2828 的典型失调电压温漂为 ±0.3uV/°C,最大温漂为 ±1.3uV/°C。比较中使用了 30pA/°C 的理论输入偏置电流温漂。

表 3-1 HVSSOP 与典型封装之间的误差增幅
特性 误差增幅(电源电压 = ±5V) 误差增幅(电源电压 = ±15V)
典型失调电压 ±4.29uV ±11.94uV
最大失调电压 ±18.59uV ±51.74uV
输入偏置电流 ±429pA ±1194pA

通过使用平均温度升幅,HVSSOP 和典型封装之间的估算 Θja 差值为 48.1°C/W。此差值低于先前的估算值,这可归因于修改后的 HVSSOP 和 SOIC 封装之间的物理差异。表 3-1 中所示的精度优势表明了在高精度应用中使用热增强型封装的重要性。