運算放大器是整個模擬電路設計的基石,選擇一個合適的放大器對於達到系統設計指標至關重要。
考慮因素
運放供電電壓大小和方式選擇;
運放封裝的選擇;
運放反饋方式,即是VFA(電壓反饋運放)還是CFA(電流反饋運放);
運放寬帶;
壓擺率大小,這決定全功率信號帶寬;
Offset電壓和Offset電流選擇;
Offset電壓隨溫度的漂移大小,即△Voffset/△T大小;
運放輸入阻抗選擇;
運放輸出驅動能力大小選擇;
運放靜態消耗,即ICC電流大小選擇;
運放噪聲選擇;
運放驅動負載穩定時間。
在設計開關電源的模擬電路時,有的人根本不知道如何選擇運放,手頭有什麼就用什麼,也許你曾經這樣做了100次,都幸運的成功了,但是第101次會怎麼樣呢?另外一些人恰恰相反,抱著五六本原廠資料翻來翻去,結果好不容易找到了,卻又買不到。向大家推薦一些運放,能買到且適應大多場合。
1.速度要求不高,或直流放大
LF441(單),LF442(雙),LF444(四),TL084(四)以上運放為JFET輸入,阻抗極高 ,不必考慮輸入端的阻抗平衡。OP07(單,高精度,有調零端,速度可是特別慢,用於直流放大不錯。)
2.速度比較高,音頻範圍,倍數不超過100
LF356(單),LF353(雙),LF347(四),TL074(四)以上運放為JFET輸入,阻抗極高,不必考慮輸入端的阻抗平衡。
OP27(單,精度高,有調零端,速度比LF356快)。
NE5534(用於音響放大,音質很好,但輸入阻抗低)。
3.高速
OP37(單位頻響50MHZ,但一定不能用做跟隨器!在閉環增益小於5時會自激)。
4.低壓或者單電源
LM324(慢)建議使用Maxim的產品,其他特殊場合,如視頻放大,超線性放大,低漂移等要求查資料再說。
設計電路時,在考慮了你所考慮的全部問題後,請注意以下問題。
1.輸出電壓擺幅
不要期望一般的運放的輸出電壓能達到供電電壓,哪怕你的負載電阻為10M,一般的通用運放的輸出電壓的峰峰值都與電源相差1~3V。
2.共模輸入電壓範圍
不要讓你的運放的輸入端的電位非常接近它的供電電壓,否則你會被搞的焦頭爛額,例如,你選用的是LF347運放(多數JFET運放都類似),供電電壓為正負12V,正輸入端電位為-11V,負輸入端為-11.5V,你猜輸出會是什麼?可能你會猜錯。是-10V,這是超出電壓範圍的使用結果,幸好,Maxim和NS都推出了RailtoRail運放,它們的共模電壓和電源電壓相同。。
3.輸出電壓幅擺SR
如果你正在用運算放大高頻大幅值信號,一定不要忽略SR參數,它表示輸出電壓每微秒最大的變化量,舉例說明,uA741的單位帶寬為1MHz,SR=0.7V/us,如果你將它接成跟隨器形式(增益=1)
,此時,若果你輸入幅值為-5V~+5V,頻率為200KHz的方波,那麼,輸出結果一定會大失所望,它的輸出居然是一個幅值只有2V左右的三角波。
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