現(xiàn)代運算放大器（op amp）用于許多電池供電應用。一些例子包括便攜式醫(yī)療設備、健身追蹤器、手機、平板電腦、狀態(tài)監(jiān)測傳感器等。為了延長電池更換或充電之間的電池壽命，系統(tǒng)可以在睡眠模式下關閉活動組件。根據(jù)應用的不同，當系統(tǒng)通過定時器或觸發(fā)事件從睡眠狀態(tài)中出來時，系統(tǒng)需要快速啟動并運行，以實現(xiàn)信號調理和事件記錄。系統(tǒng)就緒的速度取決于每個有源組件從關閉到完全功能或穩(wěn)定狀態(tài)的速度。在本文中，我們將討論建立時間和壓擺率與啟動或上電時間之間的差異。然后，我們將介紹一個測量啟動時間的案例研究。

在運算放大器電源電壓導通并達到穩(wěn)定狀態(tài)后，通過改變輸入信號來測量輸出端的建立時間和壓擺率。建立時間是運算放大器在輸出端達到一定精度所需的時間。壓擺率是輸出電壓隨時間變化的速率，通常指定為 V/uS。下面的圖 1 說明了這兩個參數(shù)。

圖1：建立時間和壓擺率

啟動或上電時間是電源電壓導通時運算放大器達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間。下面的圖 2 說明了啟動時間。

圖2：啟動時間

為什么我們關心啟動時間？ 運算放大器用于各種電池供電應用。其中許多應用會將有源電路置于睡眠模式以延長電池壽命，而某些系統(tǒng)的設計將簡單地禁用電路塊上的Vsupply。因此，模塊達到穩(wěn)定狀態(tài)的速度越快，系統(tǒng)就能越早進行信號鏈調理和數(shù)據(jù)記錄。然后，系統(tǒng)可以再次進入睡眠狀態(tài)以節(jié)省電池電量。

以下是測量啟動時間的案例研究。下面的圖3是啟動測試電路的簡化原理圖。

圖3：啟動時間測試電路

Vsupply或Vdd由“0至3V方波脈沖”表示。當Vdd為0V時，運算放大器“關斷”，運算放大器的輸出阻抗很高。由于運算放大器輸出電壓與負載電壓（VLoad，1V）直接相關，因此Vout的預期值為1V。

當我們接通Vsupply（3V時的方波脈沖）時，運算放大器導通，輸出變?yōu)榈妥杩?。此時，輸出成為施加輸入電壓的函數(shù)。輸出跟隨輸入正弦波的時間是運算放大器啟動時間。

請注意，一旦運算放大器V電源接通，則需要50mV DC輸入，以使輸出遠離飽和至負供電軌。它應該無助于DUT的啟動時間。此外，測試電路中不使用旁路電容器，以最大限度地降低電源電流測量期間的浪涌電流。

MCP6007啟動時間與競賽示例

基于前面討論的測試電路，我們測量了Microchip新型MCP6006/7/9的啟動時間。從下面的圖4可以看出，MCP6006/7/9產品系列的啟動時間為6uS，比最接近的競爭產品快近10倍。同時，MCP6006/7/9在啟動期間保持高輸出阻抗。

圖 4：MCP6006/7/9 啟動時間

如下圖所示，MCP6007（MCP6006/7/9產品系列的雙版本）在啟動期間消耗的浪涌電流也非常小。浪涌電流消耗比最接近的競爭產品低近40倍。最后，MCP3/6006/7系列的9MHz版本具有類似的啟動時間性能。

圖 5：啟動期間的 MCP6007 電源電流 （IDD）

結論

在本文中，我們討論了啟動時間與建立時間和壓擺率的關系。然后，我們跟進了一種測量啟動時間的方法。

審核編輯：郭婷