掌握几个技巧 降低运放电路中的功耗！
【导读】为了了解运算放大器电路中的功耗问题，我们首先明白具有低静态电流 (IQ)的放大器以及增加反馈网络电阻值与功耗之间的关系。
问：了解运算放大器电路中的功耗设计
图 1 : 示例电路中的输入及输出信号（图片来源: Texas Instruments）
图 2：传感器放大电路（图片来源: Texas Instruments）
表1 : 各类低功耗运算放大器比较表
降低负载网络的电阻值
现在继续考虑公式 5 和 6 中的其余项。Vamp项相互抵消，对 Ptotal,avg和 Voff没有影响，通常由应用中预先确定。换句话说，系统无法使用Voff来降低功耗。类似地，V+ 轨电压通常由电路中可用的电源电压设置。另外，RLoad也是由应用预先确定的。但是，RLoad是包括任何负载输出的组件，而不仅是负载电阻器 RL。在图 1 所示电路的情况下，RLoad将包括 RL和反馈组件 R1 和 R2。因此，RLoad将由等式7和8定义如下。
通过增加反馈电阻的值，系统中放大器的输出功率亦相应降低。当Poutput支配 PQuiescent时，此技术特别有效，但也有其局限性。如果反馈电阻变得明显大于 RL，则 RL将主导 RLoad，从而使功耗停止下降。大反馈电阻器还会与放大器的输入电容相互作用，使电路不稳定并产生明显的噪声。
为了最大限度地减少这些组件的噪声产生，最好将在每个运算放大器输入端（见下图4）看到的等效电阻的热噪声与放大器的电压噪声频谱密度进行比较。经验法则是确保放大器的输入电压噪声密度规格至少是从放大器的每个输入端观察到的等效电阻的电压噪声的三倍。
图4：电阻器热噪声（图片来源: Texas Instruments）
现实世界中的例子
从以上结果得出，TLV9002 设计的功耗是 TLV9042 设计的四倍多。这是较高放大器 IQ的结果，亦显示利用高 IQ的运算放大器，就算尝试使用低反馈电阻值的情况下，亦不会有显著的功耗节省。以上例子我们有两个技巧，就是增加电阻值和选择具有较低静态电流的运算放大器。这两种策略在大多数运算放大器应用中都可用。
使用低电压轨省电
再重温公式 1 和 6 定义具有正弦信号和直流偏移电压的单电源运算放大器电路的平均功耗：
另外，从公式6中的V+是代表线路的电源轨 (V+)，它是直接与功耗成正比，所以将电源轨 (V+)设置为电路中最低可用的电源电压，这也是一个降低功耗的方法。许多运算放大器的最低电源电压范围为 2.7V 或 3.3V。之所以有此限制的原因，与将内部晶体管维持在所需工作范围内所需的最低电压有关。一些运算放大器设计用于低至 1.8V 甚至更低的电压。例如，TLV9042 通用运算放大器可以在 1.2V 电压轨下工作。
文章来源：得捷电子DigiKey
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