選擇運放和其規格一樣復雜。通過理解基礎、清楚應用、使用單機和在線工具,可以做出正確選擇。 本以為選擇運放是容易的。畢竟運放只有三個重要引腳:兩個輸入和一個輸出。然而,設計典型運放,也必須考慮兩個供能引腳,總共5個引腳組成了說明書中使人困惑的序列,成為模擬系統工程師不得不面對的復雜問題。 選擇放大器,必須確定器件工作的最大、最小電壓、靜態電流、傳遞到負載的電流和使用的任何電流。例如兩個供能引腳分別供電或將負供電引腳接地的單邊工作(圖1)。雖然運放可用雙極或單極電路供電,但其他因素常使器件適于單極工作。此外,輸入引腳在輸入范圍通常包括地或提供軌對軌輸入,輸入引腳以供電電壓的任一極工作。設計中更復雜的是運放手冊顯示了典型單端工作規格,但測試工程師改變器件工作條件,重述規格反映雙端工作。 輸出電流是一個關鍵參數。甚至在輸出管腳電壓少于供電軌0.6V時,軌對軌輸出仍可提供啟動電流。使用FET輸出器件比雙極輸出器件更接近軌擺動。例如,Intersil的30mA EL5020在5 mA軌的15 mV范圍內擺動。為確保精確、低失真性能,必須理解輸出管腳阻抗是隨頻率改變的。此外,輸出管腳必須驅動一些等級的電容負載。一些器件,例如NS的LM8272,驅動榮幸負載沒有約束,但是典型的帶數十個pF的負載電容視頻放大器振蕩。 理解選擇運放的方法之一為看手冊的結構。第一頁是有價值的工具,顯示關鍵特征和主要應用。通過忽略例如“快”、“慢” 的市場形容詞,尋找實際速度外形,可以快速看出運放是否適于你的應用。第一頁也許描述廠商制作運放的過程(見工具條“Op-amp processes”)。 典型最大等級部分一般在運放手冊的第2頁。這部分通常包含器件可使用的最大電壓和溫度。器件不能超過這個指標使用。 手冊還包括直流、交流性能和工作電壓的表格。表格清楚地表述了器件工作時的電壓。首頁也許聲稱器件工作在2.7V的低電壓,而表格也許顯示器件運行在3V。雖然器件可在2.7V運行3V器件,但不能使用3V手冊中表格的參數。不得不問廠商低電壓下器件特性或自己做實驗。表格中的值是廠商必須滿足的。 圖表后跟著手冊表格,雖然這些圖表不能代表法定參數,但卻是很重要的。例如,表格也許聲稱大PSRR(電源紋波抑制比),而圖表顯示這個特性隨頻率增加,顯著減小。如果運放在帶1MHz輸出紋波的1MHz轉換器中工作,必須從適合的圖表中估計1MHz的PSRR,記得工程師以某種工作電壓創造圖表,產生更多電路的結果。相似的,更高頻率的平帶噪聲,基于電壓噪聲的表格。對直流或低頻應用,必須參考圖表決定電路敏感頻率的噪聲(圖3)。 |