運(yùn)算放大器禁用引腳能節(jié)省多少功耗

　　在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，電池供電應(yīng)用日益興盛。本文將說(shuō)明我們并非一定要在節(jié)省功耗和精度之間進(jìn)行取舍。有些運(yùn)算放大器有禁用引腳，如果使用得當(dāng)，可以節(jié)省高達(dá) 99%的功耗，同時(shí)不影響精度。禁用引腳主要用于靜態(tài)工作（待機(jī)模式）。在這種模式下，所有 IC 都切換到低功耗狀態(tài)，不需要使用器件來(lái)處理信號(hào)。這使功耗降低了若干個(gè)數(shù)量級(jí)。如果運(yùn)算放大器需要用作 ADC 的緩沖放大器，如圖 1 所示，它必須處于工作狀態(tài)才能執(zhí)行其功能。但是，如果通過(guò)禁用引腳將放大器切換到關(guān)斷模式，仍然可以保持低功耗。通常，只要 ADC 不需要向其采樣和保持功能塊讀入任何新數(shù)值，就可以使用關(guān)斷模式。

　　實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能最簡(jiǎn)單的方法是通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令。在標(biāo)準(zhǔn) ADC 中，首先將輸入（采樣保持）電容充電到要測(cè)量的值。這部分在信號(hào)發(fā)送至 ADC 進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前完成。然后將輸入電容隔離并連接到轉(zhuǎn)換器級(jí)的輸入端，即轉(zhuǎn)換開(kāi)始。隨后轉(zhuǎn)換完成，并設(shè)置已完成信號(hào)，具體取決于轉(zhuǎn)換器類型。現(xiàn)在真正的問(wèn)題來(lái)了：運(yùn)算放大器何時(shí)必須處于工作狀態(tài)？放大器必須比轉(zhuǎn)換開(kāi)始信號(hào)提前工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間，才能確保內(nèi)部輸入電容取得與待測(cè)信號(hào)相同的值。時(shí)間長(zhǎng)短取決于輸入電容的大小、待測(cè)電壓的大小以及運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載的速率等因素。 ADC （AD7980） 的數(shù)據(jù)手冊(cè)給出串聯(lián) 400 阻抗時(shí)，輸入電容值為 30pF。 但是，運(yùn)算放大器可不是那么簡(jiǎn)單。參數(shù)表中列出容性負(fù)載為 15pF，但也有可能更高，參見(jiàn)相應(yīng)的曲線圖（圖 2）。同時(shí)需要考慮 2.7nF 和 20 時(shí)使用低通濾波器的情況。