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今天教你4個步驟選擇一個合適的MOSFET。
第一步:選用N溝道還是P溝道為設計選擇正確器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOSFET。在典型的功率應用中,當一個MOSFET接地,而負載連接到干線電壓上時,該MOSFET就構成了低壓側開關。在低壓側開關中,應采用N溝道MOSFET,這是出于對關閉或導通器件所需電壓的考慮。當MOSFET連接到總線及負載接地時,就要用高壓側開關。通常會在這個拓撲中采用P溝道MOSFET,這也是出于對電壓驅動的考慮。要選擇適合應用的器件,必須確定驅動器件所需的電壓,以及在設計中最簡易執行的方法。下一步是確定所需的額定電壓,或者器件所能承受的最大電壓。額定電壓越大,器件的成本就越高。根據實踐經驗,額定電壓應當大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護,使MOSFET不會失效。就選擇MOSFET而言,必須確定漏極至源極間可能承受的最大電壓,即最大VDS。知道MOSFET能承受的最大電壓會隨溫度而變化這點十分重要。設計人員必須在整個工作溫度范圍內測試電壓的變化范圍。額定電壓必須有足夠的余量覆蓋這個變化范圍,確保電路不會失效。設計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關電子設備(如電機或變壓器)誘發的電壓瞬變。第二步:確定額定電流第二步是選擇MOSFET的額定電流。視電路結構而定,該額定電流應是負載在所有情況下能夠承受的最大電流。與電壓的情況相似,設計人員必須確保所選的MOSFET能承受這個額定電流,即使在系統產生尖峰電流時。兩個考慮的電流情況是連續模式和脈沖尖峰。在連續導通模式下,MOSFET處于穩態,此時電流連續通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的最大電流,只需直接選擇能承受這個最大電流的器件便可。選好額定電流后,還必須計算導通損耗。在實際情況下,MOSFET并不是理想的器件,因為在導電過程中會有電能損耗,這稱之為導通損耗。MOSFET在“導通”時就像一個可變電阻,由器件的RDS(ON)所確定,并隨溫度而顯著變化。器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會隨之按比例變化。對MOSFET施加的電壓VGS越高,RDS(ON)就會越小;反之RDS(ON)就會越高。對系統設計人員來說,這就是取決于系統電壓而需要折中權衡的地方。對便攜式設計來說,采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對于工業設計,可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會隨著電流輕微上升。第三步:確定熱要求
選擇MOSFET的下一步是計算系統的散熱要求。設計人員必須考慮兩種不同的情況,即最壞情況和真實情況。建議采用針對最壞情況的計算結果,因為這個結果提供更大的安全余量,能確保系統不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數據;比如封裝器件的半導體結與環境之間的熱阻,以及最大的結溫。
器件的結溫等于最大環境溫度加上熱阻與功率耗散的乘積(結溫=最大環境溫度+[熱阻×功率耗散])。根據這個方程可解出系統的最大功率耗散,即按定義相等于I2×RDS(ON)。由于設計人員已確定將要通過器件的最大電流,因此可以計算出不同溫度下的RDS(ON)。值得注意的是,在處理簡單熱模型時,設計人員還必須考慮半導體結/器件外殼及外殼/環境的熱容量;即要求印刷電路板和封裝不會立即升溫。第四步:決定開關性能選擇MOSFET的最后一步是決定MOSFET的開關性能。影響開關性能的參數有很多,但最重要的是柵極/漏極、柵極/ 源極及漏極/源極電容。這些電容會在器件中產生開關損耗,因為在每次開關時都要對它們充電。MOSFET的開關速度因此被降低,器件效率也下降。為計算開關過程中器件的總損耗,設計人員必須計算開通過程中的損耗(Eon)和關閉過程中的損耗(Eoff)。MOSFET開關的總功率可用如下方程表達:Psw=(Eon+Eoff)×開關頻率。而柵極電荷(Qgd)對開關性能的影響最大。
LMX2592 是一款集成了 VCO 的低噪聲寬帶射頻PLL,支持的頻率范圍為 20MHz 至 9.8GHz。該器件支持分數 N 和整數 N 模式,具有一個 32 位分數分頻器,支持選擇合適的頻率。其積分噪聲為 49fs(對于 6GHz 輸出),是低噪聲源。該器件融入了一流的 PLL 和 VCO 積分噪聲與集成的低壓線性穩壓器(LDO),從而無需高性能系統中的多個分立器件。該器件可接受高達 1.4GHz 的輸入頻率,與分頻器及可編程低噪聲乘法器相結合,可靈活設置頻率。附加的可編程低噪聲乘法器可幫助用戶減輕整數邊界雜散的影響。在分數 N 模式下,該器件可將輸出相位調整 32 位分辨率。對于 需要 快速頻率變化的應用,該器件支持耗時小于 25μs 的快速校準選項。使用一個 3.3V 電源即可能實現此性能。該器件支持 2 個差分輸出,這兩個輸出也可靈活配置為單端輸出。用戶可選擇將其中一個編程為從 VCO (或倍壓器)輸出,另一個從通道分配器輸出。若不想使用,可分別禁用每個輸出。
運算放大器的特點及應用領域!運算放大器(Operational Amplifier,簡稱Op-amp)是一種常用的電子元器件,具有放大電壓、求和、差分、積分、微分等多種功能。它的特點是輸入阻抗高、輸出阻抗低、增益大、頻率響應寬等。下面我們來看看運算放大器的特點及應用領域。1. 特點1.1 高增益運算放大器具有高增益特性,可以將微弱的信號放大到足夠大的程度,從而滿足各種信號處理的需求。1.2 輸入阻抗高運算放大器具有高輸入阻抗,可以有效地避免外部電路對信號源的干擾,從而提高信號的穩定性和精度。1.3 輸出阻抗低運算放大器具有低輸出阻抗,可以有效地驅動外部電路,從而保證信號的傳輸和處理效果。1.4 頻率響應寬運算放大器具有寬的頻率響應特性,可以處理高頻信號,從而滿足各種信號處理的需求。2. 應用領域2.1 信號放大運算放大器可以將微弱的信號放大到足夠大的程度,從而滿足各種信號放大的需求,如音頻放大、視頻放大等。2.2 濾波運算放大器可以結合電容、電感等元器件構成各種濾波電路,如低通濾波、高通濾波、帶通濾波、帶阻濾波等,從而滿足各種濾波的需求。2.3 非線性電路運算放大器可以結合二極管、三極管等元器件構成各種非線性電路,如正弦波振蕩器、方波振蕩器、斜波發生器等,從而滿足各種信號處理的需求。2.4 控制電路運算放大器可以結合電阻、電容等元器件構成各種控制電路,如比例控制電路、積分控制電路、微分控制電路等,從而滿足各種控制的需求。通過上述介紹,我們可以看出,運算放大器是一種小巧精致的電子元器件,具有高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗、寬的頻率響應等特點,應用范圍廣泛,可用于信號放大、濾波、非線性電路、控制電路等領域。隨著科技的不斷發展,運算放大器的應用領域將會越來越廣泛。如果貴司有運算放大器采購需求的話歡迎隨時聯系我司。
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