1 如何快速选型运放?运放选型速记指南-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何快速选型运放?运放选型速记指南

冬至子 来源:硬件攻城狮的秘密 作者:赵智 2023-07-08 14:27 次阅读

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。

图片

图片

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1中输出受到Vos影响时

Vout=(1+R2/R1)×(Vos+Vin)

图片

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的平均值

图片

影响因素: 制造工艺,双极型工艺 (即上述的标准硅工艺)的输入偏置电流在±10nA~1μA之间; 场效应管做输入级 ,输入偏置电流一般低于1nA。

影响结果: 运算放大器输出结果同理论值存在偏差,参照图1,受偏置电流Ib影响得到的**偏置电压为:**VB=R1*R2/(R1+R2)*Ib

对应 得到的输出为

Vout=R1*R2/(R1+R2)*Ib+Vin。

可以通过在同相端增加匹配电阻

R3= R1*R2/(R1+R2),实现误差消除。

3、失调电流Ios

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的差值

影响因素: 制造工艺 ,很难保证两个输入端口的偏置电流相等

影响结果: 同样在运放输出信号引入误差,如图1中计算受到失调电流影响的输出结果为:

Vout=(1+R2/R1)×(Ios*R2+Vin)

4、增益带宽积GBP (Gain Band with Product)

图片

定义: 在某频率下测量的开环电压增益与测量频率的乘积,GBP=FH*AM如图所示,其中频率为fH运放增益衰减为-3dB时带宽,ft时为单位增益带宽。

影响因素: 这是由于运放内容结电容频率响应特性导致。

影响结果: 该参数表明在设计过程中必须考虑放大增益倍数同信号频率之间的关系, 高频信号增益大小受限 ,必须选用GBP参数较大的运放。

5、共模抑制比CMRR(Common Mode Rejection Ratio)

定义: 放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,CMRR=Aud/Auc或者表示为

CMR=20lg│Aud/Auc│(dB)。

影响因素: 电路对称性(失调电流等参数)、线性工作范围

影响结果: 这一参数是为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大差模信号的能力, 抑制共模输入的干扰信号提高信噪比

6、失调电压温漂αVOS

定义: 芯片承受温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值

影响因素: 温度

影响结果: 失调电压发生变化, 导致运放输出受到影响, 如果是直流信号后面跟A/D,直接影响最后检测结果。

7、转换速度SR (Slew Rate

定义: 也称为 压摆率 ,将一个大信号(包括阶跃信号)输入至运放输入端,运算放大器输出电压的上升速率,单位有通常有V/s,V/ms和V/μs。 压摆率的数学定义 :SR=2×pi×f×Vpk。

式中: f为最大频率,一般认为是带宽;Vpk是放大输出信号的最大峰峰值。

影响结果: 评价运放对信号变化速度的适应能力,是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时, 输出电压才按线性规律变化

二、归类选型

看完常见的运放参数,大家其实心里面已经有一个初步的概念了,也大致知道如何确定一个运放的特性,那么 下面帮大家对运放的要求进行归类 ,同时对照上面参数,帮助大家更好的去建立一个整体思维,按照顺序思考归类,更加方便记忆哦:

1、输入信号类型

问己: 交流还是直流?差分还是单端?低频还是高频?

判断: 直流注意 失调电流失调电压参数;差分输入判断是否选择 仪表放大器 ;高频交流注意增益带宽积GBD转换速度SR

2、精度要求

算参: 根据精度要求,重点计算失调电压、偏置电流、失调电流以及共模抑制比对精度影响,判断是否选用高阻运放或者是 精密运放

3、环境条件

问己: 温度极端否?温度变化剧烈否?电源波动严重否(用了DCDC或者模数分割没做好,这些坑我都踩过)?

算参: 看看运放 温度量程 ;注意温漂参数影响;注意电源纹波抑制比PSRR 参数 (没列出来,可以望文生义);

4、其他要求

1)通道数: 如果是多级在确定其他指标前提下选用多通道运放;

2)单/双电源: 选轨对轨信号失真小,可满幅值输出;

3)功率大小: 高压或大电流选用专用功率运放;

三、常用运放特点赏析

下面又要 加餐了 ,我在此按照 厂商的排列方式列出了五种不同类型的运算放大器 ,并且把他们各自的特点明明白白的写出来啦,大家对照自己在第二章提出的要求按图索骥吧。

1、通用运放

高性价比: 要求均不高的电路,或者仅对功耗、带宽等单一条件有要求。

2、精密运放

基操: 低失调电压,小于1mV。

其他: 低温漂;低噪声;低功耗;宽带宽。

3、高速运放

基操: 增益带宽积50MHz~8GHz(数据来源于TI)

其他: 低功耗、低噪声SNR。

可选: 高输入阻抗需求和全差分。

4、音频运放

基操: 总谐波失真加噪声(THD+N,感兴趣童鞋可以自行了解);超低噪声(高保真);低功耗(高续航);小封装(毕竟耳机用)

其他:汽车电子;通道数等等,价格较高

5、功率运放(看负载)

基操: 高电压;高电流;小封装

可选: 通道数;带宽

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 运算放大器
    +关注

    关注

    215

    文章

    4929

    浏览量

    172823
  • PSRR
    +关注

    关注

    0

    文章

    153

    浏览量

    39324
  • CMRR
    +关注

    关注

    0

    文章

    81

    浏览量

    14800
  • 失调电压
    +关注

    关注

    0

    文章

    123

    浏览量

    13842
  • 偏置电流
    +关注

    关注

    1

    文章

    117

    浏览量

    13136
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    放大器的电阻怎么选?的电阻怎么选型的反馈电阻怎么选型

    2-的电阻选型 之前一章节我们讲的是理想
    的头像 发表于 08-12 10:54 1w次阅读
    放大器的电阻怎么选?<b class='flag-5'>运</b><b class='flag-5'>放</b>的电阻怎么<b class='flag-5'>选型</b>?<b class='flag-5'>运</b><b class='flag-5'>放</b>的反馈电阻怎么<b class='flag-5'>选型</b>?

    与双的优劣是什么?

    大家好,最近需要对两路信号做相同的滤波处理,在器件选型时有单与双之分,在网上查了点资料说两个单
    发表于 08-30 07:52

    选型

    ,低功耗双AD828ADI 低功耗,视频双AD829ADI 高速,低噪声视频AD83
    发表于 05-16 13:55

    和比较器选型资料

    对于模拟电路设计来说器件的选型很关键,但对于经验不丰富的工程师来说也是一个很大的难点,我这里有一份和比较器的型号对照表,器件的参数也很清楚,知道为什么要选这个器件的理由!
    发表于 08-31 23:06

    选型

    大家好,最近在做选型工作,但是是个新手,有不懂的地方,问题是数据手册上的参数都是在一定的测试条件下进行的,比如说一定的温度,一定的供电电压,一定的负载下进行,那么我所选
    发表于 04-21 10:22

    精密传感器变送器电路的选型

    精密传感器变送器电路的选型:在设计中做一个精密传感器的信号采集,传感器的给出的电流信号非常灵敏,属于nA级别,测试的范围在0-100ppm之间,精度要达到0.005ppm,后端要对传感器的输出
    发表于 06-23 09:49

    低频小信号选型

    传感器为热释电红外传感器,待提取信号频率0.1~20Hz ,幅度5uV,需要用到两级放大,最好单片能有两个以上通道,请问该如何选型
    发表于 11-06 09:06

    请问电流型和电压型怎么判断?

    来论坛也有一段时间了,请允许我问一个比较笼统的问题,因为这个问题一直困扰我很久了,请各位见谅 1.如何判断电流型和电压型?它们各有什么特点? 2.在芯片
    发表于 09-16 01:38

    选型

    )单/双电源:选轨对轨信号失真小,可满幅值输出;3)功率大小:高压或大电流选用专用功率;总结:轨到轨特性很重要。GBW越大,理论增益和实际增益差距越小。快速
    发表于 10-18 09:35

    低频小信号如何选型

    传感器为热释电红外传感器,待提取信号频率0.1~20Hz ,幅度5uV,需要用到两级放大,最好单片能有两个以上通道,请问该如何选型
    发表于 11-24 06:07

    常用选型

    硬件上的重点就是,面对市场上繁多的种类如何选择,希望此文档能够帮到大家
    发表于 12-23 10:23 0次下载

    参数解释以及常用选型

     是运算放大器的简称。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。是一个从功能的
    发表于 11-27 15:39 8.7w次阅读
    <b class='flag-5'>运</b><b class='flag-5'>放</b>参数解释以及常用<b class='flag-5'>运</b><b class='flag-5'>放</b><b class='flag-5'>选型</b>

    揭开运放电路神秘面纱:如何选型

    目前市场种类繁多,面对不同的使用条件和环境,是否都能选择一样的呢?很多电子工程师都会为此感到困惑!没关系,今天本文就为大家揭开运
    发表于 02-10 12:10 18次下载
    揭开运放电路神秘面纱:如何<b class='flag-5'>选型</b><b class='flag-5'>运</b><b class='flag-5'>放</b>?

    集成的使用事项 集成选型

      集成是利用外加电压来控制电流,从而实现放大和运算的功能。集成内部通常由多个晶体管、电阻器和电容器等元器件组成,这些元器件的连接方式和参数选择可以实现不同的放大和运算功能。
    发表于 02-23 11:12 1460次阅读

    哪种型号好?选型详解

    和电流的水平,其重要性在于它能用较少的元件实现高增益、高输入电阻和低输出阻抗,从而使许多电子电路设计变得简单和方便。 选型需要考虑的因素 在选型过程中,主要考虑以下几个方面: 1.
    的头像 发表于 08-27 14:49 7860次阅读