韋仕貢 發表於 2021-01-07 09:32:00
從1963年Robert J．（Bob） Widlar設計出第一片公認的單片集成運算放大器μA702開始，運算放大器的發展，經歷了從通用運算放大器到低失調、低噪聲、高增益的高精度專用運算放大器的歷程。這期間324作為一款通用的運算放大器，由於其具有極高的易用性在很長的一段時間內得到了廣泛的應用。但由於324在單片內集成了4個完全一樣的運放，在一些只用到一個運放的應用中造成了成本的浪費，而且還消耗更多的電源功耗和電路板面積。作為324的單運放版本，TS321以更小的封裝體積，提供一樣的參數和性能，以更小的電源功耗在應用方面有著廣闊的前景。而作為四電壓比較器339的單比較器版本TS391和TS321一樣在小型化方面有著非常大的優勢。
1 TS321和TS391的工作原理
TS321採用雙極型PNP電晶體作為輸入級，使用兩級放大的形式有效提高電路的增益。T321有著極寬的電源電壓範圍，單電源供電時電壓範圍從3V到30V，正負電源供電時電源範圍從±1．5V到±15V，具有較低的電源電流（典型值為500μA）和較低的輸入偏置電流，並且在高容性負載下依然能夠穩定工作。
TS391採用的也是雙極型PNP電晶體作為輸入級，能接受很寬的電源電壓範圍，包括單電源或正負電源供電，極低的電源電流（0．2mA），較低的輸出飽和電流（250mV），差動輸入電壓範圍較大，最大可以等於電源電壓值，輸出端電平可靈活方便地選用。
TS321和TS391均採用SOT23—5L的超小型封裝形式，如圖1所示。
TS391類似於增益不可調的運算放大器。比較器有兩個輸入端和一個輸出端。一個稱為同相輸入端（+），另一個稱為反相輸入端（-）。用作兩個電壓的比較時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇TS391輸入共模範圍的任何一點），另一端加一個待比較的信號電壓。當「+」端電壓高於「-」端時，輸出管截止，相當於輸出端開路。當「-」端電壓高於「+」端時，輸出管飽和。相當於輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別超過一定值就可確保輸出能夠從一種狀態可靠地轉換到另一種狀態。因此，把TS391用在弱信號檢測等場合是比較理想的。TS391的輸出端相當於一隻不接集電極電阻的電晶體，在使用時輸出端到正電源一般需接一隻上拉電阻。選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電位的值。因為當輸出晶體三極體截止時，它的集電極電壓基本上取決於上拉電阻與負載的值。
2 TS391的應用
2．1 TS391作為過零比較器
圖2所示為加限幅電路的過零比較器，DZ為限幅穩壓管。信號從運放的反相輸入端輸入，參考電壓為零，從同相端輸入。當Ui》0時，輸出U0=-（UZ+UD），當UiU∑後，u0即由正變負（記作U-），此時U∑變為-U∑。故只有當ui下降到-U∑以下，才能使u0再度回升到U+，於是出現圖5中所示的遲滯特性。-U∑與U∑的差別稱為回差。改變R2的數值可以改變回差的大小。
2．2 TS391作為遲滯比較器
圖4為具有遲滯特性的過零比較器。從輸出端引一個電阻分壓正反饋支路到同相輸入端，若u0改變狀態，∑點也隨著改變電位，使過零點離開原來位置。當u0為正（記作U+），則當ui》U∑後，u0即由正變負（記作U-），此時U∑變為-U∑。故只有當ui下降到-U∑以下，才能使u0再度回升到U+，於是出現圖5中所示的遲滯特性。-U∑與U∑的差別稱為回差。改變R2的數值可以改變回差的大小。
3 結束語
作為超小型封裝的單運算放大器和單電壓比較器，TS321和TS391的功耗低，體積小，可延長電池的使用時間，節省電路板面積，降低終端產品的成本。這些器件適用於可攜式應用，例如隨身聽和手機等個人手持設備，因此其應用前景極其廣闊。
責任編輯：gt
打開APP閱讀更多精彩內容
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴