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博文連載：看一個TI老工程師如何馴服精密放大器 設計人員有時會發現運算放大器產品說明書規范令人費解，因為并非所有性能特性都有最小規范或者最大規范。有時，您必須使用規范表或者典型性能圖表中的“典型值”。但是，這個“典型值”到底是什么意思呢？它的變化范圍是多大呢？ 要想回答這個問題并不容易，它取決于具體的規范。下面，我們對容易引起疑問的 3 個特性進行逐一說明： 帶寬——運算放大器的增益帶寬積 (GBW) 主要由輸入級電流和片上電容值控制。這兩個變量的變化，可產生的 GBW 變化范圍為 ±20% 左右。看起來，這是一個比較寬的范圍，但是通過選擇一個大裕量的運算放大器，卻可以更加輕松地進行大范圍GBW 設計。如果必要，可以利用一些反饋組件，對您的應用的閉環帶寬進行控制。請注意，在開環增益/相位圖（請參見圖 1）上，這種變化看起來非常的小。 
轉換率受到諸如帶寬、內部電流和電容等相同變量的影響。通常，選擇比最低需求速度高 20% 的運算放大器便已足夠。或許，您希望在一些重要的應用中擁有更多的裕余量。大多數應用并不會將放大器推高至其轉換率極限值附近，因此這樣做并無問題。 電壓噪聲——放大器的寬帶或者平帶電壓噪聲主要取決于一個或者多個輸入級晶體管的電流。大電流會以一種平方根的方式降低噪聲。因此 20% 的電流變化，可帶來約 10% 的平帶噪聲密度變化（請參見圖 2）。
低頻 1/f 噪聲（也稱作閃爍噪聲）是另一回事，它的變化范圍更大。1/f 區的噪聲振幅在約 3：1 范圍變化。JFET 和 CMOS 制作工藝的差異可能稍大一些。該噪聲區域決定低頻帶（通常規定為 0.1 到 10Hz）的峰值到峰值噪聲大小。 的確存在一些較好的指導原則，但卻無法詳細說明放大器設計和所用 IC 工藝的確切變化范圍。但是，有一些資料總比沒有強，并且大多數設計都可以較好地適應這些估計差異。 適合于您的應用的裕量，可能會隨您設計的設備（也可能是您正進行的終端產品測試）類型而變化。裕量與規范不符會影響您設計針對的目標余量。這種“工程判斷”是良好模擬設計的一個重要因素。 |
