NEST205 April   2026 DAC8771 , DAC8775 , LMR51606 , LMR54406 , TLV9301 , XTR200

 

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  3. 1 選擇正確的 DC/DC
  4. 2 控制 DC/DC 輸出
  5. 3 使用供應電流的電路範例
  6. 4 使用電壓回饋的電路範例
  7. 5 量測與性能
  8. 6 精密度與雜訊
  9. 7 安定時間和動態性能
  10. 8 結論
  11. 9 其他資源
  12. 10作者簡介

3 使用供應電流的電路範例

圖 4說明使用運算放大器、PMOS 電晶體 M1 和電阻器的高壓側電流來源構造。方程式 8 計算產生的電流為：

方程式 7. I t a = ( V S - V O U T ) / R c

您需要考慮運算放大器的輸入/輸出和供應範圍，以及 M1 的最大閘極至源極電壓 (VGS)。透過去除運算放大器進一步簡化電路，方程式 8計算產生的電流如下：

方程式 8. I t a = ( V S - V O U T + V t h ) / R c

如此可節省電力、成本和面積，但閾值電壓 (Vth) 變化會導致電流不準確。

電流來源回饋電路。圖 4 電流來源回饋電路。

TI XTR200 是一款 4-20mA 電流發射器，VS 範圍為 8V 至 60V，VH 為 3V。如果負載高達 800Ω，VOUT 在 20mA 電流下可達 16V。此 VS 必須追蹤輸出。當 VOUT = 0V 時，VS = 8V；當 VOUT = 16V 時，VS = 19V。使用方程式 8和方程式 5計算電阻器 Rt、Rb 和 Rc。您會發現，如果不增加低 VOUT 空餘空間，就無法保持 VH >3V。

數值 Rt = 80kΩ、Rb = 3kΩ 和 Rc = 60kΩ 產生如圖 5中所示的輸出供應曲線。空餘空間取決於輸出，因為此簡單設計僅使用 Rc 作為設計變數。較複雜的電路可以克服此限制。但即使採用這個簡單的電路，與非適應性案例相比，最大功耗仍會降至一半或更少。任何低功耗軌至軌運算放大器（例如 OPA2990）都可用於取代 U2，如圖 6中所示。

VS-VOUT、VH-VOUT 關係。圖 5 VS-VOUT、VH-VOUT 關係。
使用 XTR200 和適應性電源的輸出級。圖 6 使用 XTR200 和適應性電源的輸出級。
註： 模擬：切換穩壓器模擬時間非常長。以具有類似 VREF 與類似輸入與輸出範圍的低壓降穩壓器 (LDO) 取代 DC/DC，可加快 DC 模擬，並輕鬆建立傳輸函數圖。如果 LDO 具有不同的 VREF，請在回饋節點和 LDO 的實際回饋節點之間插入電壓控制電壓源 (VCVS)。舉例來說，如果 VREF = 1.2V，且您想要設計 TI LMR54406 降壓轉換器（其 VREF = 0.8V），您可新增具 1.5 增益的 VCVS，以將 0.8V 轉換為 1.2V。