电路设计之运放参数选择

好久没记录心得了,再不写下来,都快忘完了。今天小躍我要和大家分享的是我如何在电路设计中选择运放的型号。首先我们先来一起来回忆一下运放有哪些作用与能干什么,放大器:是调节和放大模拟信号的器件,将高阻抗小信号转换为低阻抗大信号,包括运算放大器、功率放大器、仪表放大器等,更多复杂的放大器是由运算放大器与电阻电容三极管构成。运算功能包括加减乘除、指数、对数、微积分等,还有做缓冲器,同向放大器,反向放大器,比较器,差分放大器,滤波等,这些具体功能我们下次逐个分析。

运放的参数是相当多,在设计电路中需要我们都关注吗?我个人觉得大可不必。在设计中我主要看三点:1.运放供电范围、2.运放增益带宽积、3.压摆率。其实运放性能和价格关系很大,越贵各项性能指标越好,奈何我们要省钱,设计中既要便宜,又要满足新能要求,以至我们不得不要了解运放相关参数。

※轨到轨(Rail to Rail):指输入范围与输出范围可以到电源轨。

※供电电源(Power Supply):指的是我们需要供多大电压使运放正常工作,以及能承受多大电压。建议用LDO供电(相对比较干净电源),电源附近加0.1uF电容。

※增益带宽积(Gain Bandwidth Product):增益与带宽乘积是一个定值,电路设计中用法是:放大倍数*信号频率<=增益带宽积GBW。

※压摆率(Slew Rate):输入为阶跃信号时,运放输出跟随输入信号变化的速率V/us,输出电压摆幅(峰峰值)*信号频率<=压摆率SR。

※静态电流(Quiescent Current):放大器正常工作时需要消耗的电流,与带宽、噪声有关。

※失调电压(Offset Voltage):由输入三极管失配导致Vout=Gain*(Vin+EOS);如果运放两个输入端上的电压均为0V,但输出端总有一些电压,该电压称为失调电压Vos(随温度的变化而变化,漂移)。

※失调电压漂移(Offset Voltage Drift):当温度变化、供电电压等自变量等变化,使失调电压发生变化

※偏置电流(Input Bias):失调电流和放大器外部的电阻会引入额外的直流误差。理想运放输入阻抗无穷大,因此不会有电流流入输入端,但输入级中的真实运放需要一些工作电流Ib.小能小到60fA,,大能大到mA级别。

※失调电流(Offset Current):当输出维持恒定电压,两输入端流入电流的差值。

※噪声(Noise):运放常见噪声有两类1.1/f噪声,其特征电能力密度曲线随着频率的上升而下降、2.白噪声,其特征电能力密度曲线是一条直线,与频率无关。

※闭环增益(Close Loop Gain):输入与输出之间通过外围电阻、电容等器件连接,输出影响输入时,输出除以输入得倍数。

※开环增益和相位(Open Loop Gain And Phase):输入与输出之间没有反馈。

※电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio):衡量放大器抑制电源管脚纹波和噪声的能力,该参数用来衡量在电源电压变化时运算放大器保持其输出不变的能力。

※共模抑制比(Commom Mode Rejection Ratio):指是差模增益与共模增益的比(同相放大电路中非常重要)。

※短路电流(Short-Circuit Current):驱动重负载时,放大器最大输出电流会被限制,保护放大器自身,这个最大的电流叫做短路电流。我实际电路遇到情况是运放输出接地,运放直接烧毁。

※输出拉电流和灌电流(Source Current and Sink Current):放大器输出向负载流出电流,和向运放输入电流。

※输入共模范围(Input Commom Mode Range):也称输入电压范围,超过输入信号范围,信号失真,超过电源,损坏芯片。

。。。End。。。今天的分享就这么多了,有其他想法的小伙伴,欢迎一起讨论,撒花

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