ZHDS276 June   2026 LMP8601 , LMP8602 , LMP8603

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性: Vs = 3.3V
    6. 5.6 电气特性:Vs = 5V
    7. 5.7 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
      1. 6.1.1 工作原理
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 偏移输入引脚
      2. 6.3.2 额外二阶低通滤波器
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 增益调整
        1. 6.4.1.1 降低增益
        2. 6.4.1.2 增益增加
      2. 6.4.2 驱动开关电容负载
  8. 应用和实施
    1. 7.1 典型应用
      1. 7.1.1 高侧电流检测应用
        1. 7.1.1.1 设计要求
        2. 7.1.1.2 详细设计过程
        3. 7.1.1.3 应用曲线
      2. 7.1.2 低侧电流检测应用
      3. 7.1.3 电池电流监控器应用
      4. 7.1.4 高级电池充电器应用
      5. 7.1.5 电流环路接收器应用
      6. 7.1.6 电源相关建议
      7. 7.1.7 布局
        1. 7.1.7.1 布局指南
        2. 7.1.7.2 布局示例
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 相关文档
      2. 8.2.2 相关链接
    3. 8.3 接收文档更新通知
    4. 8.4 支持资源
    5. 8.5 商标
    6. 8.6 静电放电警告
    7. 8.7 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

额外二阶低通滤波器

LMP86x1 具有三阶巴特沃斯低通特性,前置放大器级中集成了 60kHz 的典型带宽。要降低输出缓冲器的带宽,可以在 A1 引脚上添加一个电容器,从而创建一个一阶低通滤波器,其时间常数由 100kΩ 内部电阻和外部滤波电容器决定。

通过添加外部元件 R2、C1 和 C2,还可以创建附加的二阶、Sallen-Key 低通滤波器。连同图 6-1 所示内部 100kΩ 电阻 R1,该电路产生二阶低通滤波器特性。

LMP8601 LMP8602 LMP8603 二阶低通滤波器
注意:K1 = 10;对于 LMP8601,K2 = 2;对于 LMP8602 则等于 5;对于 LMP8603 则等于 10。
图 6-1 二阶低通滤波器

当附加滤波器的转角频率远低于 60kHz 时,所述放大器的传递函数可表示为:

方程式 1. H s = K 1 × K 2 1 R 1 R 2 C 1 C 2 S 2 + s × 1 R 1 C 2 + 1 R 2 C 2 + 1 - K 2 R 2 C 1 + 1 R 1 R 2 C 1 C 2

其中

  • K1 等于前置放大器的增益而 K2 等于缓冲放大器的增益。

方程式 1 可写成二阶低通滤波器的归一化频率响应:

方程式 2. G j ω = K 1 × K 2 (j ω) 2 ω 0 2 + j ω Q ω 0 + 1

以 rad/s 为单位的截止频率 ωo(除以 2π 可获得以 Hz 为单位的截止频率)由以下公式得出:

方程式 3. ω 0 = 1 R 1 R 2 C 1 C 2

而滤波器的品质因数通过以下公式给出:

方程式 4. Q = R 1 R 2 C 1 C 2 R 1 C 1 + R 2 C 1 + 1 - K 2 × R 1 C 2

当 K2 = 2x 时,方程式 4 变换会得到:

方程式 5. Q = R 1 R 2 C 1 C 2 R 1 C 1 + R 2 C 1 - R 1 C 2

对于任何滤波器增益 K > 1 倍的情况,如果以特定的比率选择两个电容器,则设计过程会非常简单。

方程式 6. C 2 = C 1 K 2 - 1

将其插入 Q 的 方程式 4 会得到:

方程式 7. Q = R 1 R 2 C 1 2 K 2 - 1 R 1 C 1 + R 2 C 1 - K 2 - 1 R 1 C 1 K 2 - 1

由此可得到:

方程式 8. Q = R 1 R 2 C 1 2 K 2 - 1 C 1 R 2 = R 1 R 2 K 2 - 1 R 2

在这种情况下,考虑到 R1 = 100kΩ 的预定值(内部电阻),品质因数只由电阻 R2 的值设定。

在设计过程的第一步中,可以使用以下公式基于所需的 Q 值来计算 R2

方程式 9. R 2 = R 1 K - 1 Q 2

对于增益为 2 的 LMP8601,结果为:

方程式 10. R 2 = R 1 Q 2

对于增益为 5 的 LMP8602,结果为:

方程式 11. R 2 = R 1 4 Q 2

对于增益为 10 的 LMP8603,结果为:

方程式 12. R 2 = R 1 9 Q 2

例如,Q 的值可设置为 0.5√2 以创建巴特沃斯响应,可设置为 1/√3 以创建贝塞耳响应,或可设置为 0.5 以创建临界阻尼响应。确定 R2 的值后,设计过程的第二个步骤(也是最后一个步骤)是使用以下公式计算提供所需低通截止频率所需的 C 值:

方程式 13. C 1 = K - 1 Q R 1 ω 0

当增益 = 2 时,结果为:

方程式 14. C = Q R 1 ω 0

增益 = 5 时会得到:

方程式 15. C 1 = 4 Q R 1 ω 0

增益 = 10 可得到:

方程式 16. C 1 = 9 Q R 1 ω 0

对于 C2,该值通过计算得出:

方程式 17. C 2 = C 1 K 2 - 1

对于增益 = 2:

方程式 18. C2 = C1

对于增益 = 5:

方程式 19. C 2 = C 1 4

对于增益 = 10:

方程式 20. C 2 = C 1 9

请注意,仅当二阶滤波器的截止频率远小于固有的 60kHz 低通滤波器时,使用此过程实现的频率响应才是准确的。换句话说,选择 LMP8601 电路的频率响应时,要确保内部极点不会影响外部二阶滤波器。