放大器因电流而产生多少热量?

selina 在 周四, 12/07/2017 - 11:30 提交

selina的头像

问题:

What’s the best way to measure the die temperature of a small package op amp or similar device?

答案:

问题:测量小型封装的运算放大器或类似器件芯片温度的最佳办法是什么?

回答:测量结温或芯片温度的方法有几种,某些方法较优。第一个方法使用下面给出的经典结温方程:

TJ = TA + PDϑJA

结温TJ等于环境温度TA加上器件功耗PD与器件热阻θJA的乘积。根据我的经验,这种计算相当保守,得到的结温大约比实际结温高出30%~50%,具体情况取决于制造商。

另外一种方法是使用热电偶,对于较大型封装来说,这种测量方法较为准确;但在较小型封装器件使用时就会遇到问题。例如,SC70或SOT等小型封装贴敷热电偶的面积较小。即使您能在一个封装上贴敷热电偶,热电偶的热质量实际上起到散热器的作用,从器件上吸走部分热量,从而给测量结果带来误差。

第三种方法是用红外照相机。这种方法实际上是测量封装外部的壳温,能够准确地测量较小型封装的芯片温度。在大多数情况下,壳温与结温之差只是几度。这种方法的缺陷是红外照相机价格往往相当高,大约是数万美元。

最后一种方法最经济且最准确的测量芯片温度的方法是利用片上二极管作为温度传感器。从半导体物理学的角度,我们知道在PN结上施加恒流源后,结电压随着温度的变化大约是-1 mV/°C ~ -2 mV/°C。描绘二极管电压随着温度的变化特征可以使用户测量二极管电压,并很容易地确定芯片温度。其中的窍门找到可以在运算放大器中作为传感器的二极管。大多数运算放大器无法提供专门的测温二极管,但您可以使现有二极管履行测温功能。今天的大多数放大器,如果不是全部,都内置静电放电(ESD)保护二极管以及输入保护二极管。ESD二极管连接放大器的输入端与输出端,以提供摆幅。因此,可以连接这些二极管,并利用它们作为轮廓(outlined)测量运算放大器的芯片温度。欲了解如何进行这一测量的详细信息,请参阅“作为温度传感器的ESD二极管配对”,点击或进入下面的ADI公司不常见问题主页即可。

技术论文:

AN-892温度测量理论与实践技术
高速、高精度地测量计算机芯片温度 - 一种利用硅传感器与芯片外处理的新方法
应用工程师问答 - 6:运算放大器问题

设计帮助/工具:

交互式设计工具:功耗vs.管芯温度计算器

作者;John Ardizzoni

John自2002年开始在ADI公司工作,担任高速放大器部门应用工程师。 加入ADI公司之前,他曾在IBM的RFIC应用部门和M/A-COM公司工作了20年。 John还是ADI公司“非常见问题解答”(RAQ)栏目的共同作者。 他拥有30多年的电子行业工作经验,曾撰写过许多文章和设计构想。

点击这里,获取更多电机控制设计信息

主图: 

 放大器因电流而产生多少热量?

用户喜欢...

制造商和工程师:了解您的仪表放大器以实现准确的物联网数据采集

感知是物联网(IoT)和智能家居开始的地方,也是DIY爱好者,制造者甚至专业设计师遇到他们的第一个问题的地方。许多便宜的传感器,如加速计,力传感器,应变计和压力传感器都是围绕电...


使用RS-485和电流回路接口实现可靠的工业连接

尽管蓝牙,以太网和其他连接选项广泛普及并支持高数据速率,但工业应用设计人员仍然需要确保以最低的成本获得最可靠的连接。他们还必须在安装的连接选项基础范围内工作。 由于这些原...


干货 WiFi产品常用射频功率放大器汇总

在这些年的WiFi产品开发中,接触了多种型号的射频功率放大器(以下简称PA),无线时代对WiFi产品中常用的射频功率放大器做个汇总,供读者参考。本文中部分器件型号是Frontend Module,即包含...


从低输入电源产生高直流输出电压

在便携式和可穿戴式应用的驱动下,许多设计趋势正朝着3.6V或更低的电源电压方向发展。但是,许多便携式设备具有特定的功能,需要更高的电压,因此需要设计人员通过DC-DC升压转换器的优化...


Diodes 公司推出输入电压范围宽广的超低静态电流稳压器,涵盖 5V、9V、12V 及 24V 电轨

Diodes 公司推出AP7381这款正稳压器,可由宽广的输入电压范围运作 (3.3V 至 40V),提供超低静态电流及高准确度,适用于...


铝电解电容器耐波纹电流性能更强且高度更低

TDK 集团推出三种全新系列爱普科斯 (EPCOS) 铝电解电容器。...


Allegro MicroSystems, LLC发布两款高带宽电流传感器以补充现有的产品系列

Allegro MicroSystems,LLC宣布在现有的高带宽系列电流传感器基础上增加新一代产品ACS732和ACS733,新产品能够为测量DC/DC转...


业界首款零漂移、毫微功率放大器,兼具超低功耗和超高精度

TI高精度毫微功率运算放大器,降低系统功耗并为精密物联网、工业和个人电子应用最大限度延长电池寿命 德州仪器(TI)近日推出了首款兼具超高精度和领先业内的超低电源电流运算放大器...


[原创] Linear LTC2992双路电源电压电流和功率监测解决方案

Linear公司的LTC2992是可测量两个电源电流,电压和功率的双路电源监测器,工作电压2.7V-100V,采用并联电阻可测量到大于...


非常见问题解答:单端输出放大器的低功耗、低成本差分输入

selina 在 周五, 12/01/2017 - 14:57 提交 问:如何在单端输出放大器中实现低功耗、低成本的差分输入? 答:简介 许多应用都需要使用低功耗、高性能 的差分放大器,将小差分信号转换成可读的接...


G = 1/2 的差分输出差动放大器系统

selina 在 周三, 11/29/2017 - 11:56 提交 Moshe Gerstenhaber 和 Michael O'Sullivan 采用小尺寸工艺设计的高性能ADC通常采用1.8V至5V单电源或±5V双电源供电。为了处理±10 V或更大的实际信号,ADC一般前置一个...


具超低静态电流的17V 输入、双路1A输出同步降压型稳压器

LTC3622双路1A同步单片式降压型稳压器可实现适用于电池供电型系统和便携式设备以及通用负载点调节的紧凑、高效率...


开关电源变换器工作模式--平均电流、滞回电流模式

平均电流模式的工作原理及特点 图1为平均电流模式的控制系统图,K为检测电流放大器,CEA为电流误差放大器,VEA为电压误差放大器。输出电压通过分压电阻器接到电压误差放大器的反相端,...


最小负载电流工作 — 零负载工作

selina 在 周一, 11/20/2017 - 10:25 提交 作为一名应用工程师,我经常被问及有关稳压器空载工作的问题。大多数现代 LDO 和开关稳压器均能在空载的情况下稳定工作,那么,人们为什么还要再三询...


单片机的拉电流和灌电流

单片机的拉电流和灌电流都是对单片机的输出而言的,是单片机驱动能力的具体体现。 灌电流 如上图所示,当单片机输出低电平时,允许电路向单片机引脚内灌入电流,这个电流就叫做“灌...


高通再诉苹果侵犯五项专利 涉及iPhone 8和iPhone X

就在苹果反诉高通在部分安卓智能手机上使用的骁龙处理器侵犯自己八项专利之后,高通再次还击,又对苹果提起了...