使用高压放大器简化您的物料清单

工程师经常面临选择多个运算放大器（运算放大器）以满足其板上每个子系统需求的任务，因为运算放大器的规格通常会有所不同。这可能使从采购到制造的努力复杂化。

但是，通过选择一个运算放大器可以满足您的系统要求，这有助于优化定价并降低设计的总体成本。让我们来看看单个运算放大器如何处理三种常见功能：电流检测，温度检测和比较器操作。

电流检测

通过测量负载和地之间的分流电阻上的压降来实现低端电流检测，如图1所示。低压（5 V）放大器通常可以处理此功能。仅仅因为放大器的最大电源电压为36 V或40 V并不意味着它仅限于高压电源。

图1：单电源低侧单向电流检测电路

 
高压和高通用放大器

在发生故障时，低侧电流检测通常还需要高压摆率运算放大器。两者和对于其各自的功率消耗高的转换速率：120μA（4.5 V /μs的），以及用于140μA（5.5 V /μs的）。

由于这两款运算放大器均可在36 V和40 V下工作，因此它们也非常适合高端电流检测功能。与低端电流检测相比，高端电流检测的关键优势是能够检测到短路。高端电流检测在电源和负载之间的分流电阻上使用差分放大器拓扑，如图2所示。

图2：高端电流检测电路

在设计高端电流检测电路时，必须考虑运算放大器的共模电压。共模电压由图2中电阻器R2和R3组成的总线电压和电阻分压器设置。由于共模电压通常等于总线电压，因此具有轨到轨输入和输出的放大器是最适合这个功能。两者和具有在宽的36-V（轨到轨的共模输入范围和输出摆幅）和40-V（）供给。

温度传感

在许多应用中，温度传感是至关重要的，以便控制环境条件或确保安全的操作条件。测量温度的系统需要通过扩展和放大传感器输出来确保精确的输出测量，以利用完整的模数转换器（ADC）分辨率。图3显示了如何配置运算放大器以检测正温度系数（PTC）热敏电阻的电阻输出，并将该信号放大到ADC。

图3：PTC电路的温度检测

的和可以在温度范围从-40°C至125℃，其是用于温度感测功能，其中，环境温度有望显著改变是有用的。该温度范围还强调了具有低漂移运算放大器的重要性。对于通用应用，的失调漂移为 /°C。对于需要极其精确的ADC信号的系统，的漂移为0.15μV/°C。

比较器操作

具有多路复用器友好输入的放大器经过专门设计，可以正确连接多路复用器的大电压瞬变特性。这些放大器的内部输入架构不使用背靠背二极管进行静电放电保护，如图4a所示。相反，这些多路复用器友好的输入允许输入差分电压扩展到整个电源电压范围，这使得和在闭环和开环比较器类拓扑中有用。 

图4：输入保护不限制差分输入能力（a）
传统输入保护限制差分输入能力（b）

选择适合您的放大器

TI的新型高压放大器可降低器件数量并简化材料清单，同时通过单个运算放大器选择满足您的系统要求。无论是与有需要多个运算放大器功能的系统非常灵活的高电压选项。它们可以与各种其他设备连接，包括多路复用器，传感器和ADC。