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运算放大器的选择 2

binchen1120  发表于 2008/11/21 20:17:57      758 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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数据资料中,表格后面是图表页。虽然这些图表并不表示一种法律责任,但它们很重要。例如,表格中可能表示一个很大的 PSRR(电源抑制比),而图表却显示这个规格会随频率的增加而显著下降。如果一只放大器正用于一个有 1MHz 输出纹波的 1MHz 转换开关,则必须用相应图表对 1MHz 下的 PSRR 作出评估,并且要记住设计者创建图表时是在某个工作电压下,这种电压下可能得到比你的电路更好的结果。同样,表中的电压噪声是基于较高频率上的平坦噪声。对于直流或低频应用,必须查询图表,以确定你电路中频率对应的噪声(图 3)。

图3数据资料中的表格往往提供的是夸大的性能数据资料中表格列出的直流PSRR一般没有问题数据资料图表显示PSRR在高频时有显著下降同样表中列出的输入电压噪声是较高频率的平坦噪声


  检查所有图表,仔细考虑测量数据的工程师告诉你的内容。通常,半导体公司的工程师会有一张图表,强调了放大器不太平坦的规格。如果图表显示一只放大器在 10 pF 输出电容时有 90% 的过冲,则可以认为该器件不稳定。

  在一份典型的数据资料上,图表后面就是一般说明和应用部分。在这个部分,可以了解到该放大器的合适应用,以及所有特异或特别的功能。应用部分可能会提出警告,如果输出过驱动,器件可能会烧掉。在有些老器件上,应用部分可能警告说器件会出现倒相情况,即当输入脚超过其共模范围时,放大器的输出会突然逆向,哪怕输入并没有越过零点。

  数据资料的最后,一般是器件号或后缀部分,但有些制造商(如 TI)将这一信息放在首

页。每一种封装和额定电压的器件都有自己的器件号。制造商亦可能标注出包含无铅 RoHS(限制有害物质)器件的号码。采用编带或 4000 只一盘的器件,其器件号也不一样。如果由于使用了一个不完整的器件号,导致用一个与预期不同的封装进行电路板布局,那会是很麻烦的事情。这类错误会付出延迟数周或数月开发周期的代价。

  数据资料的最后一部分通常是封装,它包括图形以及建议的 PCB (印制电路板)形式。如果你的 PCB 高度低,则封装的总体高度就是必须满足的关键性能规格。

  在线工具

  不要不好意思咨询本地的现场应用工程师或工厂应用小组。Analog Devices 与德州仪器公司几乎销售各种类型的运放,因此他们没有理由说服你使用某种器件。这里有个特例,即制造商通常愿意推销自己的最新器件,希望以此收回设计费用。因此,美国国家半导体公司的 Grohe 喜欢用选择指南。他说:“参数化搜索会返回满足所需规格的全部器件,无论该器件是昨天设计的还是 20 年前设计的。”Grohe 开发了一个可下载的选择指南,你可以从该公司的放大器网页获得。德州仪器、Analog Devices、意法半导体,以及其它公司亦提供在线的选择指南。

  Linear Technology 公司开发了另一种全功能、可下载的免费工具 LT SPICE,由 Mike Engelhardt 设计。他保证该程序的集中性,甚至包括磁性元件。德州仪器公司亦提供可下载、有节点限制的全功能 Tiny TI SPICE 程序,将其用于精确模型能提供准确的结果。Analog Devices 的网站上也有一个可下载的仿真器,以及 ADIsim 运放评估工具。该程序可用 National Instruments 的 LabView 引擎做简单仿真。当你选择了某款器件后,只要有现存的器件模型,工具就会转换为使用 National Instruments 的 MultiSIM 全 SPICE 引擎。除了 SPICE 工具以外,Analog Devices、美国国家半导体和德州仪器公司都提供网页工具,帮助设计仪表放大器,或一个单端放大器的正确偏置,以及大批的其它应用。

  对于滤波器链的设计,德州仪器公司推出了自己的 FilterPro 软件。这种可下载的软件能完成数学计算,给出多极滤波器的响应。美国国家半导体公司为滤波器设计提供在线的 Webench 环境。它在线运行 SPICE 仿真,给出器件的响应。

  运放的选择可以是让人望而生畏的事。除了普通的电压反馈放大器以外,还有很多专用放大器(见附文2“专用运算放大器”)。你可能需要阅读相关的贸易杂志与书籍,然后才能理解有关放大器选择的全部微妙之处。应用工程师可以在很大程度上帮助你了解自己应该寻找的正确规格与放大器类型。一旦你了解了这些情况,就可以使用各种可下载的选择向导与在线向导。然后可以在线仿真自己的电路,或通过下载的工具作仿真,还可以用供应商提供的 SPICE 模型,在 Orcad、Altium、PADS 或 Electronics Workbench 中仿真自己的电路。


  附文1:运算放大器工艺

  有些放大器制造商认为,你应该仅凭规格来对一只器件作出判断,而不用担心制造它的工艺。虽然这种观点有其正确性,但几乎每个 IC 设计者和应用工程师都必须考虑半导体工艺以及规格。这样有助于他们对这些器件作广泛的分类,以及作出有关规格的某种假设。
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