高压运放可改善性能并缩减电路板空间

                                                                 图 4：PCB 保护环布局示例

高电压 DAC 缓冲器

高电压放大器的另一个用途是对较低压的数模转换器 (DAC) 进行缓冲。在测试设备中，有可能必需产生任意的高电压以满足多种应用的需要，而且在某些控制应用中，大电压信号适用于驱动激光器、压电组件和其他换能器或引导光束。如图 5 所示，可以使用诸如 LTC6090 等高电压放大器。在该例中，从一个 2.5V DAC 输出产生了一个 140VP-P 电压。

                                                                  图 5：高电压 DAC 缓冲器

热考虑

在 140V 的总电源电压和 2.7mA 的典型静态电流条件下，LTC6090 的功耗为 378mW。添加一个负载功耗就会超过 1W，因而优良的热设计成为需要的优先考虑。SOIC 和 TSSOP 这两种版本在封装底部都具有一个裸露衬垫，该裸露衬垫在内部连接至负电源轨 V–。封装的热阻与焊接至裸露衬垫的金属量成正比，所以在实际条件允许的情况下最好是把裸露衬垫连接到一块尽可能大的 PCB 金属平面。在热布局良好的情况下，SO 封装的热阻 ΘJA 为 33°C/W。当产生 1W 功耗时，芯片的结温将上升至比环境温度高 33°C。

一种重要的输出停用 (OD) 功能可在结温变得过高时关断输出级，以避免 LTC6090 超过 150°C 的结温。这是通过把过热引脚 (TFLAG) 连接至 OD 引脚来完成的。当芯片结温达到 145°C 时，漏极开路 TFLAG 引脚将被拉至低电平。当结温达到 140°C 时，5°C 的内置迟滞将导致 TFLAG 引脚复位。将低电平有效的 OD 引脚拉至低电平 (相对于 COM 引脚)可关断输出级，这接着又把器件的静态电流减低至 670μA。COM 引脚为 OD 和 TFLAG 引脚所公用，可提供 LTC6090 的低电压控制。当 TFLAG和 OD 引脚连接在一起时，LTC6090 将在芯片结温达到 145°C 时停用。请注意，这些引脚既可以浮置，也可以连接在一起。

一种附加的热安全特性可在芯片结温达到约 175°C 时关断输出级。7°C 的内置迟滞可在芯片结温回落至大约 168°C 时使输出级接通。该特性旨在避免器件遭受灾难性的热故障。在高于其 150°C 的绝对最大结温下运作 LTC6090 会降低其可靠性，应对这种做法加以阻止。

结论

诸如 LTC6090 等放大器既拥有高性能精准放大器的高性能规格指标，同时又可在采用 ±70V 电源时工作，因而简化了高电压精准设计。保护引脚实现了优良的低漏电 PCB 设计，而 TFLAG、OD 和 COM 引脚则简化了上佳的热设计。LTC6090 与近期推出的 LTC2057 和 LT6016 相结合，可实现众多超过 ±15V 的高电压电路设计。LTC2057 具有 60V 操作、一个零漂移输入级和低噪声操作特性，以实现最佳的高精度和稳定的 DC 性能。LT6015 / LT6016 / LT6017 是单 / 双 / 四路运算放大器，具有 Over-the-Top® 输入，其允许在输入共模电压高出负电源轨达 76V 的情况下正常运作，而不受电源电压的影响。