《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用運(yùn)算放大器驅(qū)動LED 照明中的注意事項(xiàng)

2022-01-19
來源:21IC中國電子網(wǎng)
關(guān)鍵詞: LED照明 運(yùn)算放大器 CMRR

  在晚上開車時(shí),, LED 車頭燈能夠照亮我們的前路。在幕后,,幫助確保我的車頭燈正常工作的是一個(gè)通常很小但很重要的設(shè)備——運(yùn)算放大器(op amp),。在這篇文章中,我將介紹為外部照明應(yīng)用選擇運(yùn)算放大器時(shí)要考慮的關(guān)鍵參數(shù),。

  在深入研究運(yùn)算放大器之前,讓我們總結(jié)一下 LED 照明的工作原理,。LED 的電流是照明系統(tǒng)的主要考慮因素,,因?yàn)樗刂浦獾牧炼群蛷?qiáng)度。LED 實(shí)際上以高于 200Hz 的頻率發(fā)出調(diào)制光——人眼將其平均化,。

  由于 LED 電流控制光的亮度和強(qiáng)度,,因此運(yùn)算放大器通常用作電流檢測器,以幫助控制進(jìn)入 LED 的電流,。脈寬調(diào)制 (PWM) 信號中的高電流峰值可能會超過 LED 的指定電流水平并對其壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,。

  要選擇合適的運(yùn)算放大器作為電流檢測,它應(yīng)該具備:

  · 低失調(diào)電壓 (Vos) 可提高 LED 電流輸出的精度

  · 低溫度漂移,,幫助系統(tǒng)在各種溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒定的亮度,。

  · 如果運(yùn)算放大器直接連接到 LED(而不是連接到緩沖器或晶體管),則具有高輸出電流能力(在某些情況下)可驅(qū)動 LED,。

  · 軌到軌功能可最大限度地提高信號輸入和輸出,,并避免削波。

  由于成本在這些系統(tǒng)中始終是一個(gè)重要因素,,因此 TI 提供了多種適用于外部照明應(yīng)用的運(yùn)算放大器,,例如TLC2272A-Q1或TLV2372-Q1。

  TLC2272和TLC2274是來自德州儀器的雙和四倍運(yùn)算放大器,。在單電源或分電源應(yīng)用中,,這兩種設(shè)備都具有軌到軌輸出性能,可增加動態(tài)范圍,。TLC227x系列提供了2 MHz的帶寬和3 V/μs的旋轉(zhuǎn)速率為高速應(yīng)用程序,。與現(xiàn)有的CMOS運(yùn)算放大器相比,這些器件提供了相當(dāng)?shù)慕涣餍阅?,同時(shí)具有更好的噪聲,、輸入偏置電壓和功耗。TLC227x的噪聲電壓為9 nV/√Hz,,比競爭解決方案低兩倍,。

  TLC227x系列器件表現(xiàn)出高輸入阻抗和低噪聲,非常適合高阻抗源(如壓電換能器)的小信號調(diào)理,。由于微功耗水平,,這些器件在手持監(jiān)測和遙感應(yīng)用中工作良好,。此外,軌到軌輸出特性,,單或分路電源,,使該系列在與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)接口時(shí)成為一個(gè)很好的選擇。對于精密應(yīng)用,,TLC227xA系列可提供950 μV的最大輸入偏置電壓,。這一科在5v和±5v時(shí)具有充分的特征。

  TLC227x也在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)上對TLC27x進(jìn)行了很大的升級,。它們提供了更大的輸出動態(tài)范圍,,更低的噪聲電壓和更低的輸入偏置電壓。這個(gè)增強(qiáng)的特性集允許它們在更廣泛的應(yīng)用程序中使用,。

  ITLC227x設(shè)備溫度等級:-40℃~ 125℃環(huán)境工作溫度范圍

  設(shè)備HBM ESD分級2級

  設(shè)備CDM ESD分級C6級

  輸出擺動包括兩個(gè)供應(yīng)軌

  低噪音:9 nV/√Hz f = 1 kHz時(shí)的典型噪音

  低輸入偏置電流:1 pA典型

  完全指定的單電源和分電源操作

  共模輸入電壓范圍包括負(fù)軌

  高增益帶寬:2.2 MHz典型

  高轉(zhuǎn)換速率:3.6 V/μs典型

  低輸入偏置電壓950 μV在TA = 25°C時(shí)最大

  對于更高分辨率的需求,,OPA365-Q1是另一種選擇,因?yàn)樗哂袑拵?、極低的失調(diào)和軌到軌輸出 (RRO) 特性,。

  OPAx365 零交叉系列軌至軌高性能 CMOS 運(yùn)算放大器針對超低電壓單電源應(yīng)用進(jìn)行了 優(yōu)化。軌至軌輸入或輸出,、低噪聲 (4.5nV/√Hz) 和高速運(yùn)行(50MHz 增益帶寬)使得這些器件非常適合驅(qū)動采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),。應(yīng)用 包括音頻、信號調(diào)節(jié)和傳感器放大,。OPA365 系列運(yùn)算放大器也非常適合手機(jī)功率放大器控制環(huán)路,。

  特殊 特性, 包括出色的共模抑制比 (CMRR),、無輸入級交叉失真,、高輸入阻抗和軌至軌輸入和輸出擺幅。輸入共模范圍同時(shí)包括正負(fù)電源,。輸出電壓擺幅在電源軌的 10mV 以內(nèi),。

  · 增益帶寬:50MHz

  · 零交叉失真拓?fù)洌?/p>

  · 出色的 THD+N:0.0004%

  · CMRR:100dB(最小值)

  · 軌至軌輸入和輸出

  · 輸入超出電源軌 100mV

  · 低噪聲:100kHz 時(shí)為 4.5nV/√Hz

  · 壓擺率:25V/?s

  · 快速趨穩(wěn):0.3?s 至 0.01%

  由于太陽開始落山較早,當(dāng)我們打開車頭燈并驅(qū)車回家時(shí),,請不要忘記這些運(yùn)算放大器,。





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