Disipación de potencia de Op-Amp

2

Si observamos la etapa de salida del amplificador operacional MP111, solo son 2 MOSFET en serie. Tengo curiosidad por saber por qué la disipación de energía del dispositivo no es simplemente \ $ R _ {\ text {ds (on)}} \ times I _ {\ text {out}} \ $ , sino más bien \ $ I _ {\ text {out}} \ times (\ text {supply voltaje} - \ text {output voltaje}) \ $

Si tuviéramos un MOSFET en una caja, el poder disipado por esa 'caja' sería solo \ $ R _ {\ text {ds (on)}} \ times I_ {\ text {out}} \ $ ¿no?

Hoja de datos: enlace

    
pregunta VanGo

1 respuesta

2

\ $ R _ {\ text {ds (on)}} \ $ es relevante cuando el MOSFET está completamente activado, en cuyo caso se puede considerar la resistencia del canal para ser constante, pero en ese caso la disipación de potencia sería en realidad \ $ R _ {\ text {ds (on)}} \ times {I _ {\ text {ds}}} ^ 2 \ $ , que puede derivar de la ley de Ohm y \ $ P = IV \ $ .

Sin embargo, esto no es relevante cuando el MOSFET se opera en la región lineal, especialmente cuando hay retroalimentación que regula el voltaje a través del MOSFET, como en una etapa de salida de amplificador operacional. Aquí, la resistencia del canal es un factor limitante en el rango de voltaje de salida máximo con respecto a la fuente de alimentación en función de la corriente de salida, pero no es un parámetro útil para determinar la disipación de potencia en la parte. Esto se debe a que la resistencia del canal equivalente cambia a medida que el circuito circundante manipula el voltaje de la compuerta para mantener el voltaje de salida del circuito (que está directamente relacionado con el > \ $ V _ {\ text {ds} } \ $ ) constante. Esta no es realmente una forma precisa de entender la operación de MOSFET, pero es lo suficientemente buena como para entender por qué \ $ R _ {\ text {ds}} \ $ no es útil aquí.

Dado que \ $ V _ {\ text {ds}} \ $ está controlado, simplemente podemos multiplicarlo por \ $ I _ {\ text {ds}} \ $ y obtenga la disipación de potencia en cada MOSFET en la etapa de salida. Tenga en cuenta que esto no es lo mismo que decir que la disipación de potencia es \ $ I _ {\ text {out}} \ times (\ text {supply voltaje} - \ text { voltaje de salida}) \ $ , porque tenemos que considerar la dirección del flujo de corriente. Si el circuito está generando corriente en una carga, entonces la corriente fluye desde el riel positivo a través del transistor del lado alto, por lo que \ $ P = (V_ {S +} - V _ {\ text {out}}) \ times I _ {\ text {out}} \ $ . A la inversa, si el circuito está consumiendo corriente, entonces la corriente fluye hacia afuera de la carga, a través del transistor del lado bajo, y hacia el riel negativo, por lo que \ $ P = (V_ {S- } -V _ {\ text {out}}) * I _ {\ text {out}} \ $ . Por lo tanto, si la tensión de salida está cerca de la fuente de alimentación positiva, el dispositivo disipará más energía cuando consume corriente que cuando obtiene la corriente.

    
respondido por el ajb

Lea otras preguntas en las etiquetas