器件選型:運算放大器選型的注意事項
發布時間:2017-02-07 責任編輯:sherry
【導讀】運算放大器shizhongyaodemoniqijian,zaixuanzeyigehaodeyunsuanfangdaqideshihoubujinxuyaolejieshejidexuqiu,haixuyaozhidaoyunsuanfangdaqidezhizaogongyiyijiyixiejutidecanshu,benwenjianghuijieshaoyunsuanfangdaqixuanzedezhuyishixiang。
假設有一種完美的放大器,適用於任何電路設計。這種完美的運算放大器具有無限大的開環增益和帶寬,其偏置電壓、輸入偏置電流、輸(shu)入(ru)噪(zao)聲(sheng)和(he)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)都(dou)為(wei)零(ling),它(ta)能(neng)夠(gou)在(zai)任(ren)意(yi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)下(xia)工(gong)作(zuo)。既(ji)然(ran)它(ta)是(shi)真(zhen)正(zheng)完(wan)美(mei)的(de),那(na)也(ye)應(ying)該(gai)是(shi)免(mian)費(fei)的(de)。但(dan)這(zhe)種(zhong)完(wan)美(mei)的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)實(shi)際(ji)上(shang)根(gen)本(ben)不(bu)存(cun)在(zai),也(ye)不(bu)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)。於(yu)是(shi)銷(xiao)售(shou)商(shang)就(jiu)提(ti)供(gong)了(le)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi),每(mei)種(zhong)都(dou)有(you)各(ge)自(zi)不(bu)同(tong)的(de)性(xing)能(neng)、特點和價格。了解放大器的最重要的參數,就能夠找到最合適的運算放大器。
偏置電壓和輸入偏置電流
zaijingmidianlushejizhong,pianzhidianyashiyigeguanjianyinsu。duiyunaxiejingchangbeihushidecanshu,zhurusuiwenduerbianhuadepianzhidianyapiaoyihedianyazaoshengdeng,yebixuceding。jingquedefangdaqiyaoqiupianzhidianyadepiaoyixiaoyu200μV和輸入電壓噪聲低於6nV/√Hz。隨溫度變化的偏置電壓漂移要求小於1μV/℃ 。
dipianzhidianyadezhibiaozaigaozengyidianlushejizhonghenzhongyao,yinweipianzhidianyajingguofangdakenengyinqidadianyashuchu,binghuizhanjushuchubaifudeyidabufen。wenduganyinghezhangliceliangdianlubianshiliyongjingmifangdaqideyingyongshili。
低輸入偏置電流有時是必需的。光接收機中的放大器就必須具有低偏置電壓和低輸入偏置電流。
zaisuoyoufangdaqizhong,zhanbofangdaqitigonglezuididepianzhidianyahezuididesuiwendubianhuadepianzhidianyapiaoyi。xuduozhongliangjiliangshebeiduizengyideyaoqiugao,xuyaopeizhigaozhiliangdejingmifangdaqi,cishizhanbofangdaqishiyizhonghenhaodexuanze。

注意電源的影響
便bian攜xie式shi係xi統tong中zhong的de放fang大da器qi要yao求qiu在zai很hen低di的de電dian源yuan電dian壓ya下xia工gong作zuo,且qie電dian源yuan電dian流liu應ying很hen小xiao以yi盡jin量liang延yan長chang電dian池chi壽shou命ming。這zhe些xie放fang大da器qi一yi般ban還hai須xu有you良liang好hao的de輸shu出chu驅qu動dong能neng力li和he高gao開kai環huan增zeng益yi。
盡(jin)管(guan)許(xu)多(duo)放(fang)大(da)器(qi)的(de)廣(guang)告(gao)號(hao)稱(cheng)消(xiao)耗(hao)很(hen)小(xiao)的(de)電(dian)流(liu),但(dan)在(zai)選(xuan)用(yong)時(shi)仍(reng)應(ying)小(xiao)心(xin)。一(yi)定(ding)要(yao)認(ren)真(zhen)閱(yue)讀(du)參(can)數(shu)表(biao)以(yi)留(liu)心(xin)低(di)電(dian)壓(ya)下(xia)工(gong)作(zuo)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)的(de)性(xing)能(neng)問(wen)題(ti)。有(you)些(xie)低(di)功(gong)耗(hao)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi),當(dang)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)改(gai)變(bian)時(shi)其(qi)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)具(ju)有(you)較(jiao)寬(kuan)的(de)變(bian)化(hua)範(fan)圍(wei)。在(zai)低(di)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)下(xia),輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)也(ye)可(ke)能(neng)顯(xian)著(zhu)下(xia)降(jiang)。可(ke)查(zha)閱(yue)參(can)數(shu)表(biao)以(yi)確(que)定(ding)在(zai)特(te)定(ding)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)下(xia)所(suo)能(neng)達(da)到(dao)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)。
另一種選擇是使用具有“關閉”特te性xing的de放fang大da器qi。雖sui然ran這zhe種zhong放fang大da器qi具ju有you較jiao高gao的de電dian源yuan電dian流liu,但dan當dang不bu工gong作zuo時shi能neng被bei關guan閉bi從cong而er進jin入ru超chao低di電dian流liu狀zhuang態tai。較jiao高gao的de電dian源yuan電dian流liu可ke使shi放fang大da器qi具ju有you較jiao快kuai的de速su度du和he很hen大da的de輸shu出chu驅qu動dong能neng力li。
注意避免一些常見的錯誤
yunsuanfangdaqicanshubiaobaohanxuduoxinxi,danyoushikenenghennantongguobijiaolianggecanshubiaolaiquedingnazhongyunfangxingnenggengyou。shurugongmodianyafanweizhibiaojishiyigelizi。zhegecanshuchangbeiwuyong。
為確保正常工作,要注意共模抑製比(CMRR)的測試條件。給出的測試條件表示共模輸入電壓範圍。軌-軌輸入放大器的共模輸入電壓範圍是從負電源(V-)到正電源(V+)。
與輸入電壓範圍不同,運算放大器的輸出電壓擺幅並沒有清晰的定義。大多數單電源放大器參數表都給出了針對高、低di兩liang種zhong輸shu出chu擺bai幅fu下xia的de電dian壓ya指zhi標biao。它ta表biao示shi當dang放fang大da器qi吸xi入ru和he泵beng出chu電dian流liu時shi,放fang大da器qi的de輸shu出chu擺bai幅fu接jie近jin正zheng電dian源yuan和he地di的de能neng力li。可ke惜xi的de是shi,一yi般ban無wu法fa根gen據ju不bu同tong廠chang商shang的de參can數shu表biao對dui這zhe些xie數shu值zhi進jin行xing直zhi接jie比bi較jiao,因yin為wei不bu同tong的de供gong應ying商shang會hui以yi不bu同tong的de方fang式shi定ding義yi輸shu出chu負fu載zai。 關guan鍵jian要yao看kan負fu載zai是shi電dian阻zu還hai是shi電dian流liu源yuan。如ru果guo負fu載zai是shi電dian流liu源yuan,那na麼me可ke測ce量liang相xiang似si的de負fu載zai電dian流liu,這zhe樣yang就jiu能neng很hen容rong易yi地di比bi較jiao不bu同tong放fang大da器qi間jian的de輸shu出chu電dian壓ya擺bai幅fu。若ruo負fu載zai是shi電dian阻zu,則ze要yao判pan斷duan該gai電dian阻zu是shi與yu電dian源yuan電dian壓yaVcc相連,還是與參考電壓Vcc/2相連,或是接地。 負載連接到Vcc/2將jiang使shi放fang大da器qi的de輸shu出chu級ji可ke以yi泵beng出chu和he吸xi入ru電dian流liu,但dan放fang大da器qi的de輸shu出chu電dian流liu相xiang當dang於yu負fu載zai接jie地di或huo接jie到dao正zheng電dian源yuan情qing況kuang下xia的de一yi半ban。這zhe種zhong輸shu出chu電dian流liu的de差cha別bie可ke使shi得de運yun算suan放fang大da器qi的de擺bai幅fu接jie近jin正zheng負fu電dian源yuan的de值zhi。這zhe在zai某mou種zhong程cheng度du上shang可ke能neng誤wu導dao,因yin為wei在zai大da多duo數shu單dan電dian源yuan直zhi流liu應ying用yong電dian路lu設she計ji中zhong,負fu載zai都dou直zhi接jie接jie地di,放fang大da器qi輸shu出chu的de擺bai幅fu達da不bu到dao正zheng電dian源yuan的de值zhi。
dianrongqudongnenglishiyigezaicanshubiaozhongjingchangdingyihanhudecanshu。suoyoudefangdaqiduirongxingfuzaidelingminduyoubutongchengdudechabie。yixiedigonghaofangdaqixiangduiyujinjinjibaigepifaderongxingfuzaijiukenengbiandebuwending。yinci,zhexiefangdaqidecanshubiaokenenghuiyinzangzhegeshishi。
要確定放大器對於輸出電容的靈敏度,可以通過相對於容性負載的過衝(overshoot)曲qu線xian圖tu來lai決jue定ding。另ling一yi個ge較jiao好hao的de示shi意yi圖tu是shi小xiao信xin號hao響xiang應ying圖tu,可ke用yong來lai觀guan測ce過guo衝chong的de程cheng度du和he特te定ding容rong性xing負fu載zai的de下xia降jiang時shi間jian。某mou些xie參can數shu表biao還hai提ti供gong了le相xiang對dui容rong性xing負fu載zai的de增zeng益yi-帶寬示意圖。
減小過衝和阻尼振蕩的一個方法就是在輸出負載上並聯一個串聯R-C網絡。可通過實驗來確定這個網絡(也稱阻尼電路)的最佳值。也能在器件的應用說明中找到減小過衝和阻尼振蕩的其它方法。
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