ZHCAAE7A March 2000 – June 2021 TL2842 , TL2842B , TL2843 , TL2844 , TL2845 , TL3842 , TL3842B , TL3843 , TL3844 , TL3845 , TLC081 , TLC2201 , TLV2231 , TLV2361 , TLV2362 , TLV2470 , TLV2471 , TLV2770 , TLV2771 , TLV341 , TLV342 , UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2842A , UC2843 , UC2843A , UC2844 , UC2844A , UC2845 , UC2845A , UC3841 , UC3842 , UC3842A , UC3842M , UC3843 , UC3843A , UC3844 , UC3844A , UC3845 , UC3845A , UC3845AM , UCC1800 , UCC1801 , UCC1802 , UCC1803 , UCC1804 , UCC1805 , UCC2800 , UCC2801 , UCC2802 , UCC2802M , UCC2803 , UCC2804 , UCC2805 , UCC2813-0 , UCC2813-1 , UCC2813-2 , UCC2813-3 , UCC2813-4 , UCC2813-5 , UCC28C40 , UCC28C41 , UCC28C42 , UCC28C43 , UCC28C44 , UCC28C45 , UCC3801 , UCC3802 , UCC3803 , UCC3804 , UCC3805 , UCC3813-0 , UCC3813-1 , UCC3813-2 , UCC3813-3 , UCC3813-4 , UCC3813-5 , UCC38C40 , UCC38C41 , UCC38C42 , UCC38C43 , UCC38C44 , UCC38C45

4 選擇運算放大器

通道大小和數(shù)量：

選擇的運算放大器通常是單通道運算放大器，因為只需要一個。德州儀器 (TI) 提供采用 SOT-23、MSOP 8 引腳和 SOIC 8 引腳封裝的單通道運算放大器。

軌到軌輸入或輸出：

運算放大器的輸入信號是感應(yīng)電壓 (Vsense)，有接地基準(zhǔn)。但是，Vsense 的峰值電壓通常非常低，不會接近運算放大器的正電源電壓。因此，不需要軌到軌輸入運算放大器。所有德州儀器 (TI) 的單電源 CMOS 運算放大器都能夠接受低至接地的輸入信號。

運算放大器的輸出信號是 Vs 信號，通常在 0V 至 1V 之間擺動。進入 PWM IC 的負載電流通常非常小，因此不會明顯限制對運算放大器的選擇。幾乎所有德州儀器 (TI) 的單電源 CMOS 運算放大器都能夠在輸出端擺動至接地。進入 PWM IC 的負載電流通常非常小，因此不會明顯限制對運算放大器的選擇。

為運算放大器供電：

建議從電源中使用的 PWM IC 的基準(zhǔn)輸出為運算放大器供電。該基準(zhǔn)電壓通常為 5.0V，但也可以更低。TI 提供可在低至 2.5V 的電源電壓下工作的單通道運算放大器，例如 TLV2771。PWM IC（例如 UC384x 和 UCC380x 系列 PWM 控制器）的基準(zhǔn)輸出通常能夠提供幾毫安的輸出驅(qū)動，足以為許多運算放大器供電。運算放大器應(yīng)接地至 PWM IC 使用的同一模擬接地。運算放大器所需的電流是 ICC 電流和驅(qū)動電流。建議反饋電阻 (Rf) 的值在 10kΩ 和 100kΩ 之間，以限制驅(qū)動電流。

壓擺率和增益帶寬積：

圖 4-1 電流感應(yīng)波形

圖 4-1所示為 V_Sense（感應(yīng)電阻器上的電流感應(yīng)信號）和 V_S（PWM IC 所需的濾波信號）的示意圖。V_Sense 的前沿包含由電源中的寄生元件引起的尖峰，包括二極管的反向恢復(fù)和 MOSFET 的電容。該尖峰是不可取的，可使用反饋電容 C_f 將其濾除，如圖 1-1 (b) 所示。濾波器時間常數(shù)通常設(shè)置為該尖峰上升時間的三到四倍。濾波器極必須設(shè)置得足夠低以過濾前沿尖峰，但又不能太低而導(dǎo)致電流斜坡信號失真。因此，濾波器極必須設(shè)置得高于開關(guān)模式電源的開關(guān)頻率 (fs)。這可通過以下公式表示：

f c = \frac{1}{2 x π x R f x C f} = \frac{1}{8 x π x t r i s e} a n d f c \geq 3 x f s

因此，對于 100ns 的上升時間 (tr) 和 100kHz 的開關(guān)頻率，該轉(zhuǎn)角頻率將設(shè)置為 400kHz。在本例中，限制因素是時間常數(shù)。

由于電路濾除 f_c 以上的頻率，所用運算放大器的增益帶寬 (GBW) 積可通過以下公式輕松計算：

G B W \geq f c x G a i n = f c x \frac{R f}{R i}

前面的示例中增益設(shè)為 15，轉(zhuǎn)角頻率為 400kHz, 由此計算得出所需運算放大器的 GBW 為 6MHz。

圖 4-1 中波形的壓擺率 (SR) 可由下降斜率決定，等于 V_Peak/t_fall。然而，電路的帶寬明顯受到極的 RC 時間常數(shù)的限制?？杉俣ㄟ\算放大器的壓擺率應(yīng)超過濾波器時間常數(shù)的限制。因此，壓擺率可由以下公式確定：

S R \geq \frac{V p e a k}{τ} = \frac{V p e a k}{R f x C f} = V p e a k x 2 x π x f c V o l t s /秒

接著前面的示例，將通過以下公式得出 SR：

S R \geq V p e a k x 2 x π x f c = 1 V x 2 x π x 400 k H z = 2.5 V / μ s