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博文連載：看一個(gè)TI老工程師如何馴服精密放大器 設(shè)計(jì)人員有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)算放大器產(chǎn)品說明書規(guī)范令人費(fèi)解，因?yàn)椴⒎撬行阅芴匦远加凶钚∫?guī)范或者最大規(guī)范。有時(shí)，您必須使用規(guī)范表或者典型性能圖表中的“典型值”。但是，這個(gè)“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(gè)問題并不容易，它取決于具體的規(guī)范。下面，我們對(duì)容易引起疑問的 3 個(gè)特性進(jìn)行逐一說明： 帶寬——運(yùn)算放大器的增益帶寬積 (GBW) 主要由輸入級(jí)電流和片上電容值控制。這兩個(gè)變量的變化，可產(chǎn)生的 GBW 變化范圍為 ±20% 左右。看起來，這是一個(gè)比較寬的范圍，但是通過選擇一個(gè)大裕量的運(yùn)算放大器，卻可以更加輕松地進(jìn)行大范圍GBW 設(shè)計(jì)。如果必要，可以利用一些反饋組件，對(duì)您的應(yīng)用的閉環(huán)帶寬進(jìn)行控制。請(qǐng)注意，在開環(huán)增益/相位圖（請(qǐng)參見圖 1）上，這種變化看起來非常的小。 
轉(zhuǎn)換率受到諸如帶寬、內(nèi)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(yùn)算放大器便已足夠。或許，您希望在一些重要的應(yīng)用中擁有更多的裕余量。大多數(shù)應(yīng)用并不會(huì)將放大器推高至其轉(zhuǎn)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(gè)或者多個(gè)輸入級(jí)晶體管的電流。大電流會(huì)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(qǐng)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(qū)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(qū)域決定低頻帶（通常規(guī)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(dǎo)原則，但卻無法詳細(xì)說明放大器設(shè)計(jì)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(qiáng)，并且大多數(shù)設(shè)計(jì)都可以較好地適應(yīng)這些估計(jì)差異。 適合于您的應(yīng)用的裕量，可能會(huì)隨您設(shè)計(jì)的設(shè)備（也可能是您正進(jìn)行的終端產(chǎn)品測(cè)試）類型而變化。裕量與規(guī)范不符會(huì)影響您設(shè)計(jì)針對(duì)的目標(biāo)余量。這種“工程判斷”是良好模擬設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素。 |
