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【知識點】運算放大器選型注意避免一些常見的錯誤

2021-11-30
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運算放大器參數表包含許多信息,但有時可能很難通過比較兩個參數表來確定哪種運放性能更優。輸入共模電壓范圍指標即是一個例子。這個參數常被誤用。

為確保正常工作,要注意共模抑制比(CMRR)的測試條件。給出的測試條件表示共模輸入電壓范圍。軌-軌輸入放大器的共模輸入電壓范圍是從負電源(V-)到正電源(V+)。

與輸入電壓范圍不同,運算放大器的輸出電壓擺幅并沒有清晰的定義。大多數單電源放大器參數表都給出了針對高、低兩種輸出擺幅下的電壓指標。它表示當放大器吸入和泵出電流時,放大器的輸出擺幅接近正電源和地的能力。可惜的是,一般無法根據不同廠商的參數表對這些數值進行直接比較,因為不同的供應商會以不同的方式定義輸出負載。 關鍵要看負載是電阻還是電流源。如果負載是電流源,那么可測量相似的負載電流,這樣就能很容易地比較不同放大器間的輸出電壓擺幅。若負載是電阻,則要判斷該電阻是與電源電壓Vcc相連,還是與參考電壓Vcc/2相連,或是接地。 負載連接到Vcc/2將使放大器的輸出級可以泵出和吸入電流,但放大器的輸出電流相當于負載接地或接到正電源情況下的一半。這種輸出電流的差別可使得運算放大器的擺幅接近正負電源的值。這在某種程度上可能誤導,因為在大多數單電源直流應用電路設計中,負載都直接接地,放大器輸出的擺幅達不到正電源的值。

電容驅動能力是一個在參數表中經常定義含糊的參數。所有的放大器對容性負載的靈敏度有不同程度的差別。一些低功耗放大器相對于僅僅幾百個皮法的容性負載就可能變得不穩定。因此,這些放大器的參數表可能會隱藏這個事實。

要確定放大器對于輸出電容的靈敏度,可以通過相對于容性負載的過沖(overshoot)曲線圖來決定。另一個較好的示意圖是小信號響應圖,可用來觀測過沖的程度和特定容性負載的下降時間。某些參數表還提供了相對容性負載的增益-帶寬示意圖。

減小過沖和阻尼振蕩的一個方法就是在輸出負載上并聯一個串聯R-C網絡。可通過實驗來確定這個網絡(也稱阻尼電路)的最佳值。也能在器件的應用說明中找到減小過沖和阻尼振蕩的其它方法。

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