ZHCAB79B December 2019 – June 2022 TLV9001 , TLV9002 , TLV9004 , TLV9051 , TLV9052 , TLV9054 , TLV9061 , TLV9062 , TLV9064
在確定放大器的關(guān)斷時間時,另一項重要因素是輸出負載。通過 SHDN 引腳禁用放大器時,輸出引腳上存在一定的電荷。此輸出電荷相當于輸出電壓,并且取決于輸出端的負載。當放大器處于關(guān)斷狀態(tài)時,該負載實際上由放大器輸入端和輸出端的負載元件、反饋元件和寄生元件組成。若要完成關(guān)斷過程,輸出電荷必須消耗掉,使得輸出電壓可以從之前的輸出電壓轉(zhuǎn)換到關(guān)斷輸出電壓。此電荷通過負載消耗,因此關(guān)斷時間取決于負載元件。
因此,當放大器采用單位增益緩沖器配置時,需要考慮以下三種場景:純阻性負載、無負載和純?nèi)菪载撦d。圖 5-1 展示了此場景的一個圖形示例。左側(cè)是正常工作期間的放大器。右側(cè)是模擬關(guān)斷期間放大器行為的有效電路。CCM 和 CID 模擬放大器的共模輸入電容和差分輸入電容。CSHDN 和 RSHDN 表示該器件在關(guān)斷狀態(tài)下的輸出阻抗。
當負載元件 ZLOAD 為純阻性負載并且遠遠小于 RSHDN(例如 10k?)時,放大器將具有三種類型輸出負載條件下最短的關(guān)斷時間。這是因為輸出電荷僅由該器件相對較小的寄生電容(例如 CSHDN)建立,并且此電荷具有通過輸出負載的純阻性下拉接地路徑。關(guān)斷期間的預(yù)期輸出信號就像是從起始輸出電壓到地的快速 RC 響應(yīng)。
當沒有輸出負載時,寄生電容上儲存的輸出電荷仍然相對較小。不過,該電荷需要通過很大的 RSHDN 位移到地,后者與寄生電容構(gòu)成了一個很大的 RC 組合,或者通過放大器中的寄生和泄露路徑位移到地。因此,在這種負載場景中,預(yù)期的關(guān)斷時間會長很多。請注意,此寄生輸出電容可包括電路板寄生電容。
不過,在這三種場景中,最差的情況是純?nèi)菪载撦d。在這種情況下,即使具有 10pF 的典型負載,也會導(dǎo)致器件完全關(guān)斷所需的時間顯著延長。在這種條件下,寄生和負載電容現(xiàn)在都會儲存輸出電荷,因此輸出電荷會明顯大于之前的。此外,負載電容器會進一步增大由 RSHDN 和 CSHDN 構(gòu)成的 RC 組合的尺寸,而不能提供較低的阻性接地路徑。因此,放大器需要較長的時間才能消耗掉輸出端儲存的電荷。
圖 5-2 展示了上述幾種配置的關(guān)斷時間。所有數(shù)據(jù)均采用 TLV9062S 在 5V 單電源、單位緩沖器增益配置和 2.5V 輸入條件下獲得。通道 1 的 SHDN 引腳進行開關(guān)切換,而通道 2 保持開啟。請注意,10k? 負載條件下的關(guān)斷時間遠遠長于其他負載條件下的關(guān)斷時間,并且對應(yīng)曲線幾乎與此時間刻度上的 SHDN 引腳信號曲線相重疊。
輸出負載 | 啟用時間 | 關(guān)斷時間 |
---|---|---|
10kΩ | 5.20μs | 604ns |
空載 | 5.20μs | 536μs |
10pF | 5.20μs | 752μs |
33 pF | 5.20μs | 1.35ms |
47pF | 5.20μs | 1.61ms |