本應用筆記介紹了兩種關斷高端電流檢測放大器的技術。這兩種方法都非常適合管理下一代便攜式多媒體設備的電源。因此,它們使設計人員能夠延長電池壽命,同時仍提供豐富的用戶體驗。
概述
與傳統運算放大器不同,高端電流檢測放大器在每個輸入引腳和電源引腳之間不包括內部靜電放電(ESD)保護二極管。因此,它們可以在遠高于 V 的共模電壓下工作抄送供應。此外,拉動 V抄送典型電流檢測放大器的引腳接地使器件處于關斷模式,在該模式下,該器件不會從其輸入引腳吸收靜態電流,只有很小的漏電流。因此,V抄送高端電流檢測放大器的引腳可用作關斷引腳。
方法 1
考慮一個典型的電池供電器件,其中LDO等電源為電路板上的多個IC供電,包括MAX4173F高邊電流檢測放大器。為了通過節省功耗來延長電池壽命,系統經常關閉LDO,從而也關閉電流檢測放大器(圖1)。
圖1.V 上的零伏電壓抄送電流檢測放大器(本例中為MAX4173F)的引腳可有效關斷。
通常,MAX4173F的輸入端連接到電源線中的檢流電阻。為了仿真關斷信號的影響,差分20mVP-P交流信號由一個20mV直流信號偏移,采用10V共模輸入電壓并施加到器件上。V 的損失抄送通過 0V 至 5V 方波在 V 處進行仿真抄送針。在 V 的 5V 間隔內抄送,放大器在其活動模式下工作。然而,在0V間隔期間,它進入關斷狀態。由于放大器增益為50,因此預期輸出為:
50 × (20mVP-P+ 20mV)
因此,輸出為 1VP-P正弦波偏移 1V(圖 2)。正如預期的那樣,當施加5V時,放大器處于活動狀態,并產生預期的輸出。當 V抄送變為 0V,輸出也變為 0V,器件關斷,不消耗輸入或電源電流。
圖2.這些波形說明了使用圖1所示方法關斷高端電流檢測放大器的效果。當V時,放大器不吸收靜態電流抄送為 0V。
方法 2
關斷電流檢測放大器的另一種方法是在接地路徑中連接一個nMOS晶體管(圖3),并使用能夠打開和關閉晶體管的邏輯電平信號對其進行驅動。當晶體管導通時,放大器工作正常。晶體管兩端的漏源壓降在參考輸入端時會導致可忽略不計的失調和增益誤差。當晶體管關閉時,放大器關斷,因為它的接地是浮動的。
圖3.打開MAX4173F的GND端子也會將其關閉。
圖4中的輸出波形顯示了預期的行為:在5V間隔內放大輸入信號,并浮動在V附近抄送在 0V 間隔期間。在關斷間隔期間,在 V 處測得的漏電流抄送由于測量示波器的輸入阻抗為1MΩ,引腳僅為4μA。當示波器探頭不存在時,僅從V中獲取nMOS晶體管的漏電流抄送.RS+ 和 RS- 引腳上的輸入電流僅為 0.3μA。
圖4.接地連接斷開時,圖3所示的高端電流檢測放大器關斷,不吸收靜態電流。
總結
因此,通過拉動其V,可以輕松地將MAX4173F置于關斷模式。抄送引腳接地,或使用nMOS晶體管打開其接地連接。第一種方法取決于可在應用中關閉的LDO的可用性。第二種方法需要一個額外的外部FET。這兩種方法對于管理下一代便攜式多媒體設備的電源都很有用。這些方案延長了電池壽命,同時仍能提供豐富的用戶體驗。其他高端電流檢測放大器也可以得到類似的結果。
審核編輯:郭婷
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