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放棄電壓基準、用電流源取而代之，可以在能力、表現(xiàn)和可用性方面提供很大的好處。LT3080可以直接并聯(lián)，以實現(xiàn)更大的輸出電流，同時分散所產(chǎn)生的熱量，并允許使用全表面貼裝電路板。 一個新的器件LT3092克服了較早的兩端電流源的問題。它有好于1%的初始準確度和非常低的溫度系數(shù)。輸出電流可在0.5mA至200mA范圍內(nèi)設(shè)置，電流調(diào)節(jié)典型值為 10ppm/V。這在1mA時提供100mW阻抗，或在100mA時提供1mW阻抗。幾乎與其它任何模擬集成電路都不同，已經(jīng)采用了特殊設(shè)計方法來實現(xiàn)穩(wěn)定工作，而無需電源旁路電容器，從而允許LT3092提供高AC阻抗以及高DC阻抗。瞬態(tài)和啟動時間大約為20ms。 一個精確的“0”TC 10mA內(nèi)部電流源連接到一個功率運算放大器的同相輸入。該功率運算放大器在同相輸入端上的電壓提供一個低阻抗緩沖輸出。從同相輸入到地的單個電阻器設(shè)置輸出電壓或電流，而且如果這個電阻器設(shè)置為零，那么就產(chǎn)生零輸出。從零直到由輸入電源定義的最大值之間的任何輸出電壓都可以獲得。 就穩(wěn)流器而言，一個小的電壓加到一個外部設(shè)置電阻器上(在這種情況下為20kW)，以產(chǎn)生200mV基準。這就給決定電流的電阻器R上加上了200mV電壓，那么總的電流就等于0.2V除以R(加上10mA)。該穩(wěn)流器以約1.5V(跨其兩端)直到36V的電壓工作，而且由于其溫度穩(wěn)定性高，所以電流調(diào)節(jié)極好。作為一個兩端電流源，負載可以在電路的正支路中，也可以在接地支路中。 一個基準電流源允許該調(diào)節(jié)器具有獨立于正輸入端阻抗或反饋衰減的增益和頻率響應。以前的調(diào)節(jié)器在輸出電壓被調(diào)節(jié)時，要經(jīng)受環(huán)路增益和帶寬變化。請注意，輸出電壓或旁路調(diào)節(jié)時，環(huán)路增益都不變。輸出調(diào)節(jié)不是固定在一個輸出電壓的百分數(shù)上，而是一個固定的mV數(shù)。使用一個真正的電流源允許緩沖放大器的全部增益提供調(diào)節(jié)，而且一點都不需要這一增益來將基準放大為一個更高的輸出電壓。 并聯(lián)器件 正如前面提到的那樣，并聯(lián)以獲得更大的輸出電流，這解決了幾個問題。功耗可以在幾個調(diào)節(jié)器之間分散，因此系統(tǒng)電路板中不會產(chǎn)生熱點。如果所需要的電流大于單個調(diào)節(jié)器能提供的電流，那么可以非常容易地增加第二個調(diào)節(jié)器。與其它任何類型的調(diào)節(jié)器都不同，LT3080和LT3092的架構(gòu)允許直接并聯(lián)。內(nèi)部片上微調(diào)保持調(diào)節(jié)引腳和輸出之間的偏移電壓在幾mV之內(nèi)。這允許通過將調(diào)節(jié)引腳和輸出引腳連接一起來并聯(lián)這些調(diào)節(jié)器。 調(diào)節(jié)引腳輸出和輸入引腳連接到一起。不管是在3端模式還是有一個獨立的VIN電源，這都是相同的。輸出同樣連接到一起，采用一小段PC走線作為鎮(zhèn)流電阻器以均衡電流。以mW/英寸為單位的PC走線電阻如表1所示。僅需要微小的一段用于鎮(zhèn)流。 這個新調(diào)節(jié)器的目標之一是，減輕表面貼裝電路板的熱量問題，消除對散熱器的需求。單獨提供輸出晶體管的集電極可以將LT3080的功耗分給內(nèi)部功率晶體管和外部電阻器，如圖3所示。在這個例子中，一個2.9W的電阻器與輸出晶體管的集電極串聯(lián)。輸出晶體管的壓降僅為300mV，因此在外部電阻器兩端可能有幾V的壓降，從而最大限度地降低該IC的熱量。在滿負載時，該外部電阻器兩端大約有3V壓降，消耗的功率大約為3W。為了最大限度降低PC板的峰值溫度，這個電阻器可以分成幾個1W的電阻器，并分散在電路板各處，從而允許熱量非常容易地散出。 降低LT3092的功耗 就大的設(shè)置電流和高電壓而言，LT3092中有相當大的功耗。例如，30V和100mA等于3W功耗，視PC板的熱阻不同而有所變化，這可能引起溫度大幅上升。一個外部電阻器可以將一部分功率轉(zhuǎn)移到該電阻上，降低LT3092的功耗。圖4顯示的基本電流源從該器件的輸入到輸出有一個電阻器RX。只要總電流大于通過RX的電流，調(diào)節(jié)就不受損害，電流源阻抗就不變。 為實現(xiàn)良好調(diào)節(jié)和確保合理的容限，該器件在最大電壓時，經(jīng)過RX的電流不應該高于所希望電流的90%。圖中的公式顯示如何選擇RX，以便通過RX的電流始終保持至少10%流經(jīng)LT3092。這通過將一些功率轉(zhuǎn)移到外部電阻器上，降低了最大內(nèi)部功率。結(jié)果是極大地降低了器件的功耗以及減小了溫度的上升。增加這個外部電阻器，對電路性能產(chǎn)生微不足道的影響。 結(jié)論 一種新的調(diào)節(jié)器架構(gòu)為分散熱量和電流調(diào)節(jié)提供了解決方案。這些新的調(diào)節(jié)器是在大批量雙極型制造設(shè)施制造，具有優(yōu)于以前器件的性能。對電壓、負載和溫度的調(diào)節(jié)是卓越的，而且即使存在一個復雜的內(nèi)部反饋電路，獨特的設(shè)計方法已經(jīng)使該器件可以在沒有旁路電容器的情況下工作。 |
