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運算縮小年夜器選型的重视事項

已有 217 次瀏覽2019-5-8 16:36

  運算縮小年夜器是主要的模擬器件,在選擇一個好的運算縮小年夜器的時間不由須要明確設計的需求,還須要知道運算縮小年夜器的制造工藝和一些詳細的參數,本文將會簡介運算縮小年夜器選擇的重视事項。
  假定有一種完善的縮小年夜器,適用于任何電路設計。這類完善的運算縮小年夜用具有沒有窮年夜的開環增益和帶寬,其偏置電壓、輸入偏置電流、輸入噪聲和電源電流都為零,它能夠在隨便任性電源電壓下使命。既然它是真正完善的,那也應當是收費的。但這類完善的運算縮小年夜器現實上基礎不存在,也弗成能存在。于是發賣商就供應了種種各樣的運算縮小年夜器,每種都有各自不合的性能、特點和價錢。明確縮小年夜器的最主要的參數,便能夠找到最合適的運算縮小年夜器。
  偏置電壓和輸入偏置電流
  在周詳電路設計中,偏置電壓是一個要害因素。關于那些經常被忽視的參數,諸如隨溫度而變換的偏置電壓漂移和電壓噪聲等,也必須測定。準確的縮小年夜器請求偏置電壓的漂移小于200μV和輸入電壓噪聲低于6nV/√Hz。隨溫度變換的偏置電壓漂移請求小于1μV/℃ 。
  低偏置電壓的目的在高增益電路設計中很主要,由于偏置電壓經由縮小年夜能夠惹起年夜電壓輸入,并會占领輸入擺幅的一年夜部門。溫度感應和張力丈量電路便是應用周詳縮小年夜器的應用實例。
  低輸入偏置電流有時是必須的。光吸收機中的縮小年夜器就必須具有低偏置電壓和低輸入偏置電流。
  在所有縮小年夜器中,斬波縮小年夜器供應了最低的偏置電壓和最低的隨溫度變換的偏置電壓漂移。許多重量計量裝備對增益的請求高,須要裝備高質量的周詳縮小年夜器,此時斬波縮小年夜器是一種很好的選擇。
  重视電源的影響
  便攜式系統中的縮小年夜器請求在很低的電源電壓下使命,且電源電流應很小以盡能够延伸電池壽命。這些縮小年夜器浅易還須有優勝的輸入驅動才氣和高開環增益。
  雖然許多縮小年夜器的廣告號稱消耗很小的電流,但在選用時仍應當心。一定要認真瀏覽參數表以留心低電壓下使命能夠惹起的性能效果。有些低功耗運算縮小年夜器,當輸入電壓改變時其電源電流具有較寬的變換規模。在低電源電壓下,輸入電流驅動才氣也能夠顯著降低。可查閱參數表以一定在特定的電源電壓下所能到達的輸入電流驅動才氣。
  此外一種選擇是運用具有“關閉”特點的縮小年夜器。雖然這類縮小年夜用具有較高的電源電流,但當不使命時能被關閉從而進入超低電流狀態。較高的電源電流可使縮小年夜用具有較快的速率和很年夜的輸入驅動才氣。
  重视防止一些有數的弱點
  運算縮小年夜器參數表包羅許多信息,但有時能夠很難經由歷程較量兩個參數表來一定哪一種運放性能更優。輸入共模電壓規模目的即是一個例子。這個參數常被誤用。
  為確保正常使命,要重视共模榨取比(CMRR)的測試條件。給出的測試條件體現共模輸入電壓規模。軌-軌輸入縮小年夜器的共模輸入電壓規模是從負電源(V-)到正電源(V+)。
  與輸入電壓規模不合,運算縮小年夜器的輸入電壓擺幅并沒有清晰的界說。年夜多數單電源縮小年夜器參數表都給出了針對高、低兩種輸入擺幅下的電壓目的。它體現當縮小年夜器吸入和泵出電流時,縮小年夜器的輸入擺幅靠近正電源和地的才氣。惋惜的是,浅易沒法憑證不合廠商的參數表對這些數值阻拦直接較量,由于不合的供應商會以不合的要領界說輸入負載。 要害要看負載是電阻還是電流源。假設負載是電流源,那么可丈量類似的負載電流,這樣便可以很容易地較量不合縮小年夜器間的輸入電壓擺幅。若負載是電阻,則要斷定該電阻是與電源電壓Vcc相連,還是與參考電壓Vcc/2相連,或是接地。 負載毗連到Vcc/2將使縮小年夜器的輸入級可以泵出和吸入電流,但縮小年夜器的輸入電流相當于負載接地或接到正電源情形下的一半。這類輸入電流的差異可使得運算縮小年夜器的擺幅靠近正負電源的值。這在某種水平上能夠誤導,由于在年夜多數單電源直流應用電路設計中,負載都直接接地,縮小年夜器輸入的擺幅達不到正電源的值。
  電容驅動才氣是一個在參數表中經常界說曖昧的參數。所有的縮小年夜器對容性負載的迅速度有不合水平的差異。一些低功耗縮小年夜器相關于僅僅幾百個皮法的容性負載便可以夠變得不穩固。是以,這些縮小年夜器的參數表能夠會隱藏這個現實。
  要一定縮小年夜器關于輸入電容的迅速度,可以經由歷程相關于容性負載的過沖(overshoot)曲線圖來決議。此外一個較好的體現圖是小旌旗燈號照應圖,可用來不雅不雅測過沖的水平和特定容性負載的降低時間。某些參數表還供應了相對容性負載的增益-帶寬體現圖。
  減小過沖和阻尼振蕩的一個措施就是在輸入負載上并聯一個勾通R-C群集。可經由歷程實驗來一定這個群集(也稱阻尼電路)的最好值。也能在器件的應用詮釋中找到減小過沖和阻尼振蕩的其它措施。
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