运算放大器是整个模拟电路设计的基石,选择一个合适的放大器对于达到系统设计指标至关重要。
考虑因素
运放供电电压大小和方式选择;
运放封装的选择;
运放反馈方式,即是VFA(电压反馈运放)还是CFA(电流反馈运放);
运放宽带;
压摆率大小,这决定全功率信号带宽;
Offset电压和Offset电流选择;
Offset电压随温度的漂移大小,即△Voffset/△T大小;
运放输入阻抗选择;
运放输出驱动能力大小选择;
运放静态消耗,即ICC电流大小选择;
运放噪声选择;
运放驱动负载稳定时间。
在设计开关电源的模拟电路时,有的人根本不知道如何选择运放,手头有什么就用什么,也许你曾经这样做了100次,都幸运的成功了,但是第101次会怎么样呢?另外一些人恰恰相反,抱着五六本原厂资料翻来翻去,结果好不容易找到了,却又买不到。向大家推荐一些运放,能买到且适应大多场合。
1.速度要求不高,或直流放大
LF441(单),LF442(双),LF444(四),TL084(四)以上运放为JFET输入,阻抗极高 ,不必考虑输入端的阻抗平衡。OP07(单,高精度,有调零端,速度可是特别慢,用于直流放大不错。)
2.速度比较高,音频范围,倍数不超过100
LF356(单),LF353(双),LF347(四),TL074(四)以上运放为JFET输入,阻抗极高,不必考虑输入端的阻抗平衡。
OP27(单,精度高,有调零端,速度比LF356快)。
NE5534(用于音响放大,音质很好,但输入阻抗低)。
3.高速
OP37(单位频响50MHZ,但一定不能用做跟随器!在闭环增益小于5时会自激)。
4.低压或者单电源
LM324(慢)建议使用Maxim的产品,其他特殊场合,如视频放大,超线性放大,低漂移等要求查资料再说。
设计电路时,在考虑了你所考虑的全部问题后,请注意以下问题。
1.输出电压摆幅
不要期望一般的运放的输出电压能达到供电电压,哪怕你的负载电阻为10M,一般的通用运放的输出电压的峰峰值都与电源相差1~3V。
2.共模输入电压范围
不要让你的运放的输入端的电位非常接近它的供电电压,否则你会被搞的焦头烂额,例如,你选用的是LF347运放(多数JFET运放都类似),供电电压为正负12V,正输入端电位为-11V,负输入端为-11.5V,你猜输出会是什么?可能你会猜错。是-10V,这是超出电压范围的使用结果,幸好,Maxim和NS都推出了RailtoRail运放,它们的共模电压和电源电压相同。。
3.输出电压幅摆SR
如果你正在用运算放大高频大幅值信号,一定不要忽略SR参数,它表示输出电压每微秒最大的变化量,举例说明,uA741的单位带宽为1MHz,SR=0.7V/us,如果你将它接成跟随器形式(增益=1)
,此时,若果你输入幅值为-5V~+5V,频率为200KHz的方波,那么,输出结果一定会大失所望,它的输出居然是一个幅值只有2V左右的三角波。
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