本文并没有特别显着的不同之处,我将持续介绍另一款跨导扩大器 — 电流形式扩大器,并将介绍将其用于开发高输出电流的电流脉冲源。
关于本次试验,我将运用不为人知的OPA615扩大器。假如检查产品说明书,您就会发现这款扩大器开始是作为模仿视频功用的 DC 康复功用开发的,几年前被集成到更低功耗的更小外形封装中。OPA615器材的优势在于它具有两个跨导扩大器和一个集成开关。这三个元件的结合能够使器材具有极高的灵活性,完成纳秒脉冲积分器以及采样坚持功用。开关速度很快,操控延迟时间为 2.5ns。检查图 1 中的OPA615方框图。
图 1:OPA615方框图
如图 1 所示,第一个跨导扩大器其实是一个比较器,实际上是紧挨一个开关的差分对输入。留意:该比较器输出是一个电流源。比较器与开关组成采样比较器 (SC),这正是其优势地点。运算跨导扩大器 (OTA) 模块在这儿能够疏忽。
这儿的几个重要参数是 SC 模块的 350MHz 带宽及 ±20mA 输出电流容量以及开关的 2.5ns 操控传输延迟时间。为了增大输出电流,咱们将顺次运用两个电流镜来供给所需的电流扩大功用。一个电流镜选用 NPN 晶体管,另一个则选用 PNP 晶体管,如图 2 所示。
图 2:脉冲电流源方框图
虽然 SC 的输出是双极性,但咱们开发的是单极性输出,可快速评价该电源的可行性和功能。
咱们将晶体管阵列用于电流镜施行,开始是想取得 200mA 以上的电流,可是因为封装的散热约束,只能在每个电流镜中参加三个四晶体管阵列,一共 12 个晶体管。因而,电流镜份额是 1:11。在每个晶体管中坚持相同的电流密度,防止部分过热,敬请参见图 3。
图 3:NPN 电流镜的施行
下列图 4 给出了针对 1.8A 500ns 电流脉冲和 200mA 5ms 电流脉冲的脉冲响应。
图 4:1.8A 500ns 电流脉冲(上),200mA 5ms 电流脉冲(下)
为防止负载引起的电流源电压合规性约束问题,咱们挑选用晶体管来处理 60V 电压,并从 ±5V 电源独自调整电源。在上图中,+20V 用于电流源,而 ±5V 则用于OPA615的电源。
责任编辑:gt