本文首要讲了一下关于运算扩大器规划的一些常识,期望对你的学习有所协助。
Q1:OPA内部是怎样构成的?
“便是一堆晶体管”

- 包括输入级,中心扩大级和输出级。依据使用的话,不必特别重视内部的结构。
- 同相端和反相端输入当地有等效二极管,便是所谓的ESD维护。一般运放内部都会做。输出端也有。可是因为做在芯片内部,所以才能有限,即最大经过瞬间电流有限。
提示:芯片级的ESD等级和产等第的ESD等级完全是两码事,遵从的不是一个规范。
芯片规范书上,ESD目标尽管写着2kV ,使用到实践产品上,假如打2kV静电上去,是无法接受的。产品ESD遵从的是IEC61340的规范。所以,规划过程中,想要经过挑选自身ESD高的芯片去避免浪涌,是不可取的。
所以一般芯片,用静电枪直接打管脚,能接受400v静电的现已算顶尖芯片了。有的芯片会直接标机器形式,一般便是400v和200v这样的值了。
Q2:OPA常用封装有哪些?
常见1/2/4路,常用封装根本都兼容。
小提示:规划时分尽量选通用封装,不然很简单是Single Source(独一物料,市面上没有兼容的),成果便是被供货商劫持。
日系的许多封装尺度很奇怪。跟欧美系的许多封装不一样。所以选日系芯片的时分,留个心眼,一不小心,便是single source了。
Q3:OPA都有哪些效果?
扩巨细信号(或缩小大信号)
阻抗匹配
信号阻隔:例如跟从扩大器
滤波(低通,高通,带通滤波等):一阶滤波用的比较多,提示,网上小工具能够用来核算参数。
驱动:能够驱动音响,驱动视频设备伽马线,这些使用都要求瞬间输出电流很大。
-运放驱动长线:线约长,分布%&&&&&%越大,运放驱动容性负载,会发生震动
做小功率电源
-一般运放输出20-30mA,跟I/O口差不多。
-有些特别运放能够输出1-2A比较大电流的,能够作为小功率电源用,很洁净。可是不能做基准源,因为精度不可。
Q4:OPA怎样供电?
- 引证业界资深专家:假如一个运放都不舍得用LDO供电,还盼望谈安稳性?
- DCDC都不能够,最好尽量是LDO,最次也得7805。
Q5:OPA都有哪些类型?
超低功耗运放(Nano Power OPA):几百nA
低功耗运放(Micro Power OPA):
高速运放(High Speed OPA):要点两个参数:增益带宽积(GBP)和压摆率(SR)
高精度运放(High Precision OPA):要点两个参数:Vos失调电压(低于采样电压的一半),温漂
低噪声运放(Low Noise OPA):常用于脑电波,心率,脉息等小信号收集
差分扩大器(Fully Differential OPA):输入共模按捺比足够大(有人拿高精度运放作为差分扩大器,为了节约本钱,可是效果不可。)
功率扩大器(Power OPA):功放驱动
音频扩大器(Audio OPA):
外表扩大器(Instrumentation OPA):共模按捺比很高。合作专门电路,能够有用去除共模搅扰。
其他专用型扩大器
Q6:OPA常用的参数有哪些?
输入失调电压(Input Offset Voltage) Vos
输入失调电压的温漂(Offset Voltage Drift):对Vos的弥补
输入偏执电流(Input Bias Current)IB:
输入失调电流(Input Offset Current)Ios:是IB的弥补
共模电压输入规模(Input Common-Mode Voltage Range)Vcm:运放在某个供电下,同相端和反相端给到的最大信号规模。
输出特性(Output Characteristic)
输出电流约束(Output Current Limit):重视这个参数,首要因为,有些使用要求输出电流尽量大,比方输出线很长(跳线衔接两个体系)或许 负载输入阻抗很小。
小提示:假如用长线链接两个体系,输出要串个电阻:1)来限流。2)避免热插拔瞬间的浪涌。
ESD和浪涌的差异。
1) 浪涌继续的是毫秒级,ESD静电只继续微秒或许纳秒等级。
2) 浪涌一般示波器能够抓下来。ESD静电一般示波器是看不到的。
作业电压规模 VDD
静态作业电流(Quiescent Current)Iq
增益带宽积(Gain Bandwidth Product)GBP:对沟通信号非常重要 ,直流信号能够不必重视太多。
压摆率(Slew Rate)SR:GBP大,意味着SR大;SR值用来反映跳变沿快慢的。
开环增益(Open-Loop Voltage Gain)Aol:常见120db;这个值越大,留给规划扩大倍数的余量越大。也是沟通特性,跟频率密切相关。
电压噪声密度(Voltage Noise Density)en:
相位裕度(Phase Margin):越大越好,越安稳
共模信号按捺比(Common Mode Rejection):反映了对共模搅扰信号的按捺才能,值越大越好。
电源纹波按捺比(Supply Voltage Rejection):反映了对供电端噪声的按捺才能,值越大越好。
Q7:三极管扩大能替代运放扩大吗?
Yes:运放内部自身便是一堆晶体管的集成,音乐本站所推重的所谓“胆机”,许多便是用分立的晶体管、电子管所规划。
No:可是三极管参数一致性差,扩大电路批量生产良率低,需求微调参数,生产工艺费事。
Q8:什么是轨至轨运放?
轨(Rail)指的是供电电压
共模输入电压(Common Mode Input Voltage)规模“包括(超越一点)”供电电压,即所谓轨至轨输入。
输出电压规模“包括(简直到达)”供电电压,即所谓轨至轨输出。
Q9:运放能够用作比较器么?
Yes:
大部分运放是能够再开环下作业的
No:
-有一些运放的同相输入与反相输入之间有嵌位二极管(差分二极管维护),用作比较器时(压差超越0.7v)会导致其间一个嵌位二极管导通,(假如源输入阻抗很低,能够供的电流很大)然后有大电流流过,乃至烧坏芯片。
(看差模输入电压规模,这个参数大,阐明没有嵌位二极管。能够用。)
-反响速度慢,即便高速运放,也不可快。
-安稳性欠安,过载饱满时康复时间长。

- 输出无法真正到轨
输入级因为补偿电路效果,能够超越供电轨,可是输出级因为晶体管的导通内阻,无法真正到轨,会有几mV~几十mV的距离。
- 输出差错和带负载阻抗相关:负载大,输出小,负载很重,输出到电源轨的距离就很大
Q10:怎样挑选适宜的运放?
直流信号:
- 确认信号详细特性:信号规模,精度。确认好这些参数,乃至就能够直接联络FAE来协助选型。
- 输入失调电压(Vos):依据信号最小值,来决议,一般取最小信号值的二分之一以内。例如,最小信号值是1mV,那就需求尽量挑选Vos在0.5mV以内的。一切的运放都会给出该参数。侧重看最大值,而不是典型值。
- 温漂:看产品输出地址,环境温度或许不同。
- 输入失调电流:假如传感器带载才能很差,即输出阻抗很高,输出电流小。对运放的输出失调电流就有要求了,要求输入运放的电流小,这样对原信号的分压就小。
- 耗电要求
- 作业电压规模
- 输入输出特性: 是否轨对轨的?还对错轨对轨。
沟通信号
-沟通信号的详细特性
-增益带宽:待处理信号频率X扩大倍数 X系数(一般取5-10)<=运放带宽
-开关增益
-电压噪声密度
-耗电要求
-作业电压
-输入输出特性