設(shè)計(jì)人員有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)算放大器產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)范令人費(fèi)解,因?yàn)椴⒎撬行阅芴匦远加凶钚∫?guī)范或者最大規(guī)范。有時(shí),您必須使用規(guī)范表或者典型性能圖表中的“典型值”。但是,這個(gè)“典型值”到底是什么意思呢?它的變化范圍是多大呢?
要想回答這個(gè)問(wèn)題并不容易,它取決于具體的規(guī)范。下面,我們對(duì)容易引起疑問(wèn)的 3 個(gè)特性進(jìn)行逐一說(shuō)明:
帶寬——運(yùn)算放大器的增益帶寬積 (GBW) 主要由輸入級(jí)電流和片上電容值控制。這兩個(gè)變量的變化,可產(chǎn)生的 GBW 變化范圍為 ±20% 左右??雌饋?lái),這是一個(gè)比較寬的范圍,但是通過(guò)選擇一個(gè)大裕量的運(yùn)算放大器,卻可以更加輕松地進(jìn)行大范圍 GBW 設(shè)計(jì)。如果必要,可以利用一些反饋組件,對(duì)您的應(yīng)用的閉環(huán)帶寬進(jìn)行控制。請(qǐng)注意,在開(kāi)環(huán)增益/相位圖(請(qǐng)參見(jiàn)圖 1)上,這種變化看起來(lái)非常的小。
轉(zhuǎn)換率受到諸如帶寬、內(nèi)部電流和電容等相同變量的影響。通常,選擇比最低需求速度高 20% 的運(yùn)算放大器便已足夠?;蛟S,您希望在一些重要的應(yīng)用中擁有更多的裕余量。大多數(shù)應(yīng)用并不會(huì)將放大器推高至其轉(zhuǎn)換率極限值附近,因此這樣做并無(wú)問(wèn)題。
電壓噪聲——放大器的寬帶或者平帶電壓噪聲主要取決于一個(gè)或者多個(gè)輸入級(jí)晶體管的電流。大電流會(huì)以一種平方根的方式降低噪聲。因此 20% 的電流變化,可帶來(lái)約 10% 的平帶噪聲密度變化(請(qǐng)參見(jiàn)圖 2)。
低頻 1/f 噪聲(也稱作閃爍噪聲)是另一回事,它的變化范圍更大。1/f 區(qū)的噪聲振幅在約 3:1 范圍變化。JFET 和 CMOS 制作工藝的差異可能稍大一些。該噪聲區(qū)域決定低頻帶(通常規(guī)定為 0.1 到 10Hz)的峰值到峰值噪聲大小。
的確存在一些較好的指導(dǎo)原則,但卻無(wú)法詳細(xì)說(shuō)明放大器設(shè)計(jì)和所用 IC 工藝的確切變化范圍。但是,有一些資料總比沒(méi)有強(qiáng),并且大多數(shù)設(shè)計(jì)都可以較好地適應(yīng)這些估計(jì)差異。
適合于您的應(yīng)用的裕量,可能會(huì)隨您設(shè)計(jì)的設(shè)備(也可能是您正進(jìn)行的終端產(chǎn)品測(cè)試)類型而變化。裕量與規(guī)范不符會(huì)影響您設(shè)計(jì)針對(duì)的目標(biāo)余量。這種“工程判斷”是良好模擬設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素。
責(zé)任編輯:haq
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