前言:
运放号称三多:参数多,型号多,厂家多。
不知道大家有没有遇到这样的情况:
当你针对一个具体功能去设计放大器、滤波器或者比较器的时候,不知道该选择什么样的运放。你去问主管或者师兄,他们往往告诉你说“哎,之前我们一直都用的XX公司的XX型号,你也用这个就足够了,不用再去选择了。”
如果你问他为什么,答曰“之前也是这么设计的,你就用就行了”,或者就是“这个要综合考虑各项指标,比如失调电压,失调电流,放大倍数,转换速率,巴拉巴拉。去把这本书学一下就知道了。”为了赶工程,你只能带着满脑子疑问回到座位,调用原有的封装库进行电路设计。
So,我写了这篇文章,尝试用尽量明了的表达为大家解读:如何快速选型运放。具体内容如下面图中三点所示:
首先我们先回顾一下运放包含的重点参数,通过这些参数帮助我们更好的认识运放,将一个完整的运放拆解成参数的表现形式;然后在实际应用下按照“四步走战略”去判断你的运放功能需求,采用先定性后量化的方式分析,根据量化的需求对应重点参数类型进行判断;最后根据厂商列出的运放特点,选择“心仪”的运放的类型;
一、重点参数回顾
这里并不全部列出所有的运放内部参数,主要是帮助大家回顾最为常用的七个参数,也是后面要用来进行运放选型的内容(不求记住如何计算,大致上理解参数概念就可以):失调电压、失调电流、偏置电流、增益带宽积、共模抑制比、失调电压温漂、转换速度
这些参数都会写在数据手册规格页,有些重点标明的参数还会写在数据手册首页:
图0:参数
1、失调电压Vos
定义:将运放输入端接地,理想运放输出为零,但实际的运放输出不为零。将实际运放的输出电压除以增益所得到的等效输入电压称为失调电压。
影响因素:温度(对应失调电压温漂)、电源波动(对应电源抑制比)
影响结果:运算放大器输出结果同理论值存在偏差,并且由于受温度和电源波动的影响,此误差并不是固定值。注意:Vos为直流偏置,直接叠加在输出上,因此如果是交流信号不必过多担心该值,但是需要考虑是否叠加后超过供电电压导致信号失真。
当图4中输出受到Vos影响时:Vout=(1+R2/R1)×(Vos+Vin)
图1:反向放大电路
2、偏置电流IB
定义:当运放输出直流电压为零时,运放两个输入端流进或者流出直流电流