注意!别被运算放大器那些典型值忽悠了

分享到:

设计人员有时会发现运算放大器产品说明书规范令人费解,因为并非所有性能特性都有最小规范或者最大规范。有时,您必须使用规范表或者典型性能图表中的“典型值”。但是,这个“典型值”到底是什么意思呢?它的变化范围是多大呢?

要想回答这个问题并不容易,它取决于具体的规范。下面,我们对容易引起疑问的3个特性进行逐一说明:

带宽

运算放大器的增益带宽积(GBW)主要由输入级电流和片上电容值控制。这两个变量的变化,可产生的GBW变化范围为±20%左右。看起来,这是一个比较宽的范围,但是通过选择一个大裕量的运算放大器,却可以更加轻松地进行大范围GBW设计。如果必要,可以利用一些反馈组件,对您的应用的闭环带宽进行控制。请注意,在开环增益/相位图(请参见图 1)上,这种变化看起来非常的小。

1

转换率

受到诸如带宽、内部电流和电容等相同变量的影响。通常,选择比最低需求速度高 20% 的运算放大器便已足够。或许,您希望在一些重要的应用中拥有更多的裕余量。大多数应用并不会将放大器推高至其转换率极限值附近,因此这样做并无问题。

电压噪声

放大器的宽带或者平带电压噪声主要取决于一个或者多个输入级晶体管的电流。大电流会以一种平方根的方式降低噪声。因此20% 的电流变化,可带来约10%的平带噪声密度变化(请参见图 2)。

2

低频 1/f 噪声(也称作闪烁噪声)是另一回事,它的变化范围更大。1/f 区的噪声振幅在约3:1范围变化。JFET和CMOS制作工艺的差异可能稍大一些。该噪声区域决定低频带(通常规定为 0.1 到 10Hz)的峰值到峰值噪声大小。

的确存在一些较好的指导原则,但却无法详细说明放大器设计和所用 IC 工艺的确切变化范围。但是,有一些资料总比没有强,并且大多数设计都可以较好地适应这些估计差异。

适合于您的应用的裕量,可能会随您设计的设备(也可能是您正进行的终端产品测试)类型而变化。裕量与规范不符会影响您设计针对的目标余量。这种“工程判断”是良好模拟设计的一个重要因素。
 

继续阅读
教材和参考指南中常见的“运算放大器”

许多教材和参考指南将运算放大器(运放)定义为可以执行各种功能或操作(如放大、加法和减法)的专用集成电路(IC)。虽然我同意这个定义,但仍需注重芯片的输入引脚的电压。

了解一下,电路设计降噪指南

电路噪声对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。在电子设备和通信系统的设计和布局中,为优化性能,必须仔细考虑晶体振荡器和外围电路......

传感器电路噪声的七个来源

电路设计是传感器性能是否优越的关键因素,由于传感器输出端都是很微小的信号,如果因为噪声导致有用的信号被淹没,那就得不偿失了,所以加强传感器电路的抗干扰设计尤为重要。在这之前,我们必须了解传感器电路噪声的来源,以便找出更好的方法来降低噪声。

运算放大器的常见指标及重要特性

当用放大器接成跨阻放大测量外部微小电流时,过大的输入偏置电流会分掉被测电流,使测量失准。第二,当放大器输入端通过一个电阻接地时,这个电流将在电阻上产生不期望的输入电压。

电阻与运算放大器是否损坏的判别方法

常看见许多初学者在检修电路时在电阻上折腾,又是拆又是焊的,其实修得多了,你只要了解了电阻的损坏特点,就不必大费周章,而运算放大器也是一样!