电流型运放及应用(中文版)_intersil
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Intersil推出低功耗、噪声减半的5V零漂移轨对轨精密运算
放大器
佚名
【期刊名称】《《电子与电脑》》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】Intersil宣布推出全新5V超低噪声、斩波稳定式零漂移轨对轨放大器---ISL28134。
该产品能在与竞争对手放大器耗电量类似情况下,将噪声降低一半,进一步扩展了Intersil精密运算放大器产品系列。
【总页数】1页(P76-76)
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.零漂移,单电源的轨对轨输入/输出运算放大器AD8551/AD8552/AD8554 [J], 屈翠香;李刚
2.零漂移、单电源、轨对轨输入 /输出运算放大器 AD8751/8752/8754的原理及应用 [J], 邵蔚;李刚
3.5V零漂移轨对轨精密运算放大器 [J],
4.5V低功耗高线性度的轨到轨I/O放大器具有零输入交越失真 [J],
5.Intersil推出新系列高性能、低功耗的40V精密运算放大器 [J],
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®1CAUTION: These devices are sensitive to electrostatic discharge; follow proper IC Handling Procedures.1-888-INTERSIL or 321-724-7143|Intersil (and design) is a registered trademark of Intersil Americas Inc.Copyright © Intersil Americas Inc. 2005. All Rights ReservedAll other trademarks mentioned are the property of their respective owners先進的雙端PWM 控制器ISL6742是高性能雙端(PWM)控制器并具備先進的同步整流控制以及限流臨界的特點。
它能用于電流以及電壓模式控制方法。
ISL6742為同步整流控制具備互補PWM輸出端。
利用外部控制電壓, 這些互補的輸出端可以動態地被前置或者延遲。
它的优秀的電流傳感電路使用取樣及保存的方法提供精确的平均電流信號。
适用于平均限流保護, 這种保護方法消除了峰值限流方法的局限, 也适用于均流電路以及平均電流模式控制。
這個先進的BiCMOS設計不但兼容了一個可調振蕩器其頻率高達2MHz, 內部過溫保護, 精确的死區時間控制以及共振延遲控制。
另外, 當跳脈沖可能發生的情況下, 多相脈沖抑制能在低工作周期時保證相應的輸出脈沖。
定購資料零件號碼溫度范圍(°C)包裝 包装圖號 #ISL6742AAZA(Note)-40 to 10516 Ld QSOP (Pb-free)M16.15AAdd -T suffix to part number for tape and reel packaging.NOTE: Intersil Pb-free products employ special Pb-free material sets; molding compounds/die attach materials and 100% matte tin plate termination finish, which are RoHS compliant and compatible with both SnPb and Pb-free soldering operations. Intersil Pb-free products are MSL classified at Pb-free peak reflow temperatures that meet or exceed the Pb-free requirements of IPC/JEDEC J STD-020.主要特點• 延遲/前置可調的同步整流控制輸出 • 可調平均電流信號 • 3%峰值限流臨界 • 快電流傳感延遲• 可調振蕩頻率高達2MHz • 可調死區時間控制 • 電壓或電流模式控制• RAMP 以及CS 分開輸入益于電壓前饋控制或者電流模式控制• 誤差放大器的參考電壓具備精确的容差遍及輸入、負載和溫度范圍 • 175µA 啟動電流 •輸入電源欠壓切斷保護 • 可調軟啟動 •70ns 上升沿消隱 •多脈沖抑制 • 內部過溫保護•不含鉛, 以及ELV, WEEE, and RoHS Compliant應用• 半橋, 全橋, 正向交錯, 以及推挽轉換器 • 電信和信息電源 • 無線基站電源 • 檔案服務器電源 •工業動力系統插腳引線ISL6742 (QSOP)頂視圖OUTAN OUTBNOUTAOUTBIOUTCTRTDVDDGNDVREFVERRFBSSCSVADJRAMP內部電路結构典型應用電路 – 電信原邊半橋式同步整流轉換器VIN-典型應用電路 – 高壓輸入次邊控制ZVS全橋轉換器VIN-額定值Supply Voltage, VDD ----------------GND - 0.3V to +20.0V OUTxxx ------------------------------------GND - 0.3V to VDD Signal Pins-------------------------GND - 0.3V to V REF +0.3V VREF ---------------------------------------GND – 0.3V to 6.0V Peak GATE Current-----------------------------------------0.1A ESD ClassificationHuman Body Model (Per MIL-STD-883 Method 3015.7)------2000V Charged Device Model (Per EOS/ESD DS5.3, 4/14/93)-------1000V 運行條件Supply Voltage Range (Typical)------------------9V-16VDC Temperature RangeISL6742AAxx-------------------------------40o C to 105o C 熱性能的資料Thermal Resistance Junction to Ambient (Typical) θJA (o C/W) 16 Lead QSOP (Note 1)-------------------------------------95 Maximum Junction Temperature -------------------55o C to 150o C Maximum Storage Temperature Range-----------65o C to 150o C Maximum Lead Temperature (Soldering 10s)--------------300o C (QSOP – Lead Tips Only)CAUTION: Stress above those listed in “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress only rating and operation of thedevice at these or any other conditions above those indicated in the operational section of this specification is not implied.Notes:1) θJA is measured with the component mounted on a low effective thermal conductivity test board in free air. See Tech Brief TB379 fordetails.2) All voltages are with respect to GND.Electrical SpecificationsRecommended Operating Conditions, Unless Otherwise Noted. Refer to Block Diagram and Typical Application Schematic.9V < V DD < 20V, RTD = 10.0kΩ, CT = 470pF, T A = -40o C to 105o C (Note 3), Typical values are at T A= 25o C.PARAMETER TESTCONDITIONSMINTYPMAXUNITS SUPPLY VOLTAGESupply Voltage - - 20 VStart-Up Current, I DD VDD= 5.0V -175400µAOperating Current, I DD R LOAD, C OUT = 0 - 7.5 12 mAUVLO START Threshold 8 8.75 9 VUVLO STOP Threshold 6.5 7 7.5 VHysteresis - 1.75 - VREFERENCE VOLTAGEOverall Accuracy I VREF = 0 - 10mA 4.85 5 5.15 VLong Term Stability TA = 125°C, 1000 hours (Note 4) - 3 - mVOperational Current (source) -10 - - mAOperational Current (sink) 5 - - mACurrent Limit VREF = 4.85V -15 - -100 mACURRENT SENSECurrent Limit Threshold VERR = VREF 0.97 1 1.03 VCS to OUT Delay Excl. LEB (Note 4) - 35 50 nsLeading Edge Blanking (LEB) Duration (Note 4) 50 70 100 nsCS to OUT Delay + LEB T A = 25°C - - 130 nsCS Sink Current Device Impedance V CS = 1.1V - - 20 ΩInput Bias Current V CS = 0.3V -1.0 - 1.0 µA 電气規范Electrical Specifications電气規范Recommended Operating Conditions, Unless Otherwise Noted. Refer to Block Diagram and Typical Application Schematic.9V < V DD < 20V, RTD = 10.0kΩ, CT = 470pF, T A = -40o C to 105o C (Note 3), Typical values are at T A= 25o C. (continued)MAXTYPUNITS PARAMETER TESTCONDITIONSMINIOUT Sample and Hold Buffer AmplifierT A = 25°C 4 4.09 4.15 V/VGainIOUT Sample and Hold VOH V CS = 1.00V, I LOAD = -300µA 3.9 - - VIOUT Sample and Hold VOL V CS = 0.00V, I LOAD = 10µA - - 0.3 VRAMPRAMP Sink Current Device Impedance V RAMP = 1.1V - - 20 ΩRAMP to PWM Comparator Offset T A = 25°C 65 80 95 mVBias Current V RAMP = 0.3V -5 - -2 µAClamp Voltage (Note 4) 6.5 - 8 VSOFT-STARTCharging Current SS = 3V -60 -70 -80 µASS Clamp Voltage 4.41 4.5 4.59 VSS Discharge Current SS = 2V 10 - - mAReset Threshold Voltage T A = 25°C 0.23 0.27 0.33 VERROR AMPLIFIERInput Common Mode (CM) Range (Note 4) 0 - VREF VGBWP (NoteMHz-4) 5-VERR VOL I LOAD = 2mA - - 0.4 VVERR VOH I LOAD = 0mA 4.2 - - VVERR Pull-Up Current Source VERR = 2.50V 0.8 1 1.3 mAEA Reference TA = 25°C 0.594 0.6 0.606 VEA Reference + EA Input Offset Voltage 0.59 0.6 0.612 VPULSE WIDTH MODULATORMinimum Duty Cycle VERR < 0.6V - - 0 %VERR = 4.20V, V RAMP = 0V, V CS = 0V94 %(Note 5)Maximum Duty Cycle (per half-cycle)RTD = 2.00kΩ, CT = 220pF- 97 - %RTD = 2.00kΩ, CT = 470pF - 99 - %Zero Duty Cycle VERR Voltage 0.85 - 1.2 VVERR to PWM Comparator Input Offset T A = 25°C 0.7 0.8 0.9 VVERR to PWM Comparator Input Gain 0.31 0.33 0.35 V/VCommon Mode (CM) Input Range (Note 4) 0 - 4.45 VOSCILLATORFrequency Accuracy, Overall(Note 4) 165 183 201 kHz%10-10-%0.3Frequency Variation with VDD T A = 25°C, (F20V- - F10V)/F10V -1.7VDD = 10V, |F-40°C - F0°C|/F0°C- 4.5 - %Temperature Stability|F0°C – F105°C|/F25°C (Note 4) - 1.5 - %Electrical SpecificationsRecommended Operating Conditions, Unless Otherwise Noted. Refer to Block Diagram and Typical Application Schematic.9V < V DD < 20V, RTD = 10.0k Ω, CT = 470pF, T A = -40oC to 105oC (Note 3), Typical values are at T A = 25oC.Charge Current T A = 25°C, V CS = 1.8V -193 -200 -207 µA Discharge Current Gain19 21 23 µA/µA CT Valley Voltage Static Threshold 0.75 0.8 0.88 V CT Peak Voltage Static Threshold 2.75 2.8 2.88 V CT Pk-Pk Voltage Static Value 1.92 2 2.05 V RTD Voltage1.9722.03VOUTPUTHigh Level Output Voltage (VOH) I OUT = -10mA, VDD - VOH - 0.5 1 V Low Level Output Voltage (VOL) I OUT = 10mA, VOL - GND- 0.5 1 V Rise Time C OUT = 220pF, VDD = 15V (Note 4) - 110 200 ns Fall TimeC OUT = 220pF, VDD = 15V (Note 4) - 90 150 ns UVLO Output Voltage ClampVDD = 7V, I LOAD = 1mA (Note 6) - - 1.25 VV ADJ = 2.50V (Note 4) - - 3 ns V ADJ < 2.425V -40 - -300 nsOutput Delay/Advance RangeOUTAN/OUTBN relative to OUTA/OUTBV ADJ > 2.575V40 - 300 ns Delay Control Voltage RangeOUTAN/OUTBN relative to OUTA/OUTB OUTxN Delayed2.575-5VOUTx Delayed 0 - 2.425 VT A = 25°C (OUTx Delayed)VADJ = 0 280 300 320 ns VADJ = 0.5V 92 105 118 ns VADJ = 1.0V 61 70 80 ns VADJ = 1.5V 48 55 65 ns VADJ = 2.0V41 50 58 ns T A = 25°C (OUTxN Delayed) VADJ = VREF 280 300 320 ns VADJ = VREF - 0.5V 86 100 114 ns VADJ = VREF - 1.0V 59 68 77 ns VADJ = VREF - 1.5V 47 55 62 ns VADJ Delay TimeVADJ = VREF - 2.0V41 48 55 ns THERMAL PROTECTIONThermal Shutdown (Note 4) 130 140 150 °C Thermal Shutdown Clear (Note 4) 115 125 135 °C Hysteresis, Internal Protection (Note 4)-15-°CNOTES:3. Specifications at -40oC and 105 oC are guaranteed by 25 oC test with margin limits. 4. Guaranteed by design, not 100% tested in production.5. This is the maximum duty cycle achieveable using the specified values of RTD and CT. Larger or smaller maximum duty cycles may beobtained using other values for these components. See Equation 1-3. 6. Adjust VDD below the UVLO stop threshold prior to setting at 7V.電气規范各管腳簡介VDDVDD是控制器的電源輸入端。
各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一.uA741M,uA741I,uA741C(单运放)高增益运算放大器用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性二.CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上,该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极(PMOS上)中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗,极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V(无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表,有源滤波器,比较器,采样保持放大器,长期定时器,光电仪表,探测器,TTL接口,入侵报警系统,函数发生器,音调控制,电源,便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司,报价为:2.7—3元/个。
引脚图三.OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压,所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
运算放大器应用技术手册摘要:1.运算放大器简介1.1 运算放大器的定义与作用1.2 运算放大器的基本原理2.运算放大器的分类与特点2.1 运算放大器的分类2.2 运算放大器的特点3.运算放大器的应用领域3.1 音频处理3.2 信号处理3.3 仪器测量3.4 通信系统3.5 其他领域4.运算放大器的基本电路4.1 反相放大电路4.2 同相放大电路4.3 差分放大电路4.4 积分电路4.5 微分电路5.运算放大器的性能参数与选择5.1 开环增益5.2 输入偏置电流5.3 输入偏置电压5.4 输出电流5.5 电源电压5.6 选择运算放大器的方法6.运算放大器的使用与调试6.1 运算放大器的使用方法6.2 运算放大器的调试步骤7.运算放大器的常见问题及解决方法7.1 输出信号波动较大7.2 输入偏置电流过大7.3 电路噪声问题7.4 输出短路问题正文:【运算放大器简介】运算放大器(Operational Amplifier,简称OPA)是一种模拟电子器件,具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特性。
它广泛应用于各种电子设备和系统中,承担信号放大、处理、滤波等功能。
【运算放大器的基本原理】运算放大器的基本原理是基于反馈网络,通过对输入信号进行比例、求和、差分等运算,得到所需的输出信号。
运算放大器的核心部分是运放芯片,它由输入级、中间级、输出级组成。
【运算放大器的分类与特点】运算放大器根据技术指标和应用领域的不同,可以分为多种类型。
常见的有通用运算放大器、高速运算放大器、低功耗运算放大器、仪表运算放大器等。
各种类型的运算放大器具有不同的特点,如高增益、低失真、低噪声、宽频带等。
【运算放大器的应用领域】运算放大器广泛应用于各个领域,如音频处理(如音响放大器)、信号处理(如滤波器、信号发生器)、仪器测量(如示波器、频谱分析仪)、通信系统(如放大器、振荡器)等。
【运算放大器的基本电路】运算放大器可以实现多种基本电路,如反相放大电路、同相放大电路、差分放大电路、积分电路、微分电路等。
CA3130 高输入阻抗运算放大器Intersil[DA TA]CA3140 高输入阻抗运算放大器CD4573 四可编程运算放大器MC14573ICL7650 斩波稳零放大器LF347(NS[DATA])带宽四运算放大器KA347LF351 BI-FET单运算放大器NS[DA TA]LF353 BI-FET双运算放大器NS[DA TA]LF356 BI-FET单运算放大器NS[DA TA]LF357 BI-FET单运算放大器NS[DA TA]LF398 采样保持放大器NS[DATA]LF411 BI-FET单运算放大器NS[DATA]LF412 BI-FET双运放大器NS[DA TA]LM124 低功耗四运算放大器( 军用档 ) NS[DATA]/TI[DATA]LM1458 双运算放大器NS[DATA]LM148 四运算放大器NS[DATA]LM224J 低功耗四运算放大器(工业档 ) NS[DATA]/TI[DA TA] LM2902 四运算放大器NS[DATA]/TI[DATA]LM2904 双运放大器NS[DATA]/TI[DA TA]LM301 运算放大器 NS[DATA]LM308 运算放大器 NS[DATA]LM308H运算放大器(金属封装)NS[DATA]LM318 高速运算放大器NS[DATA]LM324(NS[DATA])四运算放大器HA17324,/LM324N(TI)LM348 四运算放大器NS[DATA]LM358 NS[DATA]通用型双运算放大器HA17358/LM358P(TI) LM380 音频功率放大器NS[DATA]LM386-1 NS[DATA]音频放大器NJM386D,UTC386LM386-3 音频放大器NS[DATA]LM386-4 音频放大器NS[DATA]LM3886 音频大功率放大器NS[DATA]LM3900 四运算放大器LM725 高精度运算放大器NS[DATA]LM733 带宽运算放大器LM741 NS[DATA]通用型运算放大器HA17741MC34119 小功率音频放大器NE5532 高速低噪声双运算放大器TI[DATA]NE5534 高速低噪声单运算放大器TI[DATA]NE592 视频放大器OP07-CP 精密运算放大器TI[DA TA]OP07-DP 精密运算放大器TI[DATA]TBA820M小功率音频放大器ST[DATA]TL061 BI-FET单运算放大器 TI[DATA]TL062 BI-FET双运算放大器T I[ D A T A ]TI[DATA TL064 BI-FET四运算放大器]TL072 BI-FET双运算放大器 TI[DATA] TL074 BI-FET四运算放大器 TI[DATA] TL081 BI-FET单运算放大器 TI[DATA]TL082 BI-FET双运算放大器T I[ D A T A ]TL084 BI-FET四运算放大器T I[ D A T A ]AD824 JFET输入 ,单电源 ,低电压 , 低功耗 ,精密四运算放大器MC33171单电源 ,低电压 ,低功耗运算放大器AD826 低功耗 , 宽带 ,高速双运算放大器M C3 31 72 单电源,低电压,低功耗双运算放大器AD827 低功耗 , 高速双运算放大器 MC33174 单电源 ,低电压 ,低功耗四运算放大器AD828 低功耗 , 宽带 ,高速双运算放大器M C3 31 78 大电流,低功耗,低噪音双运算放大器AD844 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MC3 3179 大电流 ,低功耗 ,低噪音四运算放大器AD846 电流反馈型 , 高速 ,精密运算放大器M C 3 3 1 8 1 J F E T 输入 ,低功耗运算放大器AD847 低功耗 , 高速运算放大器 MC33182 JFET 输入 ,低功耗双运算放大器AD8531 COMS 单电源 ,低功耗 ,高速运算放大器M C3 31 84 JF ET 输入,低功耗四运算放大器AD8532 COMS 单电源 ,低功耗 ,高速双运算放大器M C 3 3 2 0 1单电源 ,大电流 ,低电压运算放大器AD8534 COMS 单电源 ,低功耗 ,高速四运算放大器M C 3 3 2 0 2单电源 ,大电双运算放大器AD9617 低失真,电流反馈型 ,宽带 ,高速 ,精密运算放大器 MC33204 单电源 ,大电流 ,低电压四运算放大器AD9631 低失真,宽带 ,高速运算放大器M C 3 3 2 7 2 单电源 ,低电压 ,高速双运算放大器AD9632 低失真,宽带 ,高速运算放大器M C 3 3 2 7 4 单电源 ,低电压 ,高速四运算放大器AN6550 低电压双运算放大器 MC33282 JFET 输入 ,宽带 ,高速双运算放大器AN6567 大电流 ,单电源双运算放大器MC33284 JFET 输入 ,宽带 ,高速四运算放大器AN6568 大电流 ,单电源双运算放大器MC33502 BIMOS, 单电源 ,大电流 ,低电压 ,双运算放大器BA718 单电源 ,低功耗双运算放大器MC34071A 单电源,高速运算放大器BA728 单电源 ,低功耗双运算放大器MC34072A 单电源,高放大器CA5160 BIMOS, 单电源 ,低功耗运算放大器M C 3 4 0 7 4 A 单电源 ,高速四运算放大器CA5260 BIMOS, 单电源双运算放大器MC3408 1 JFET 输入 ,宽带 ,高速运算放大器CA5420 BIMOS, 单电源 ,低电压 ,低功耗运算放大器 MC34082 JFET 输入 , 宽带 ,高速双运算放大器CA5470 BIMOS 单电源四运算放大器MC3408 4 JFET 输入 ,宽带 ,高速四运算放大器CLC400 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器M C 3 4 1 8 1 J F E T 输入 ,低功耗运算放大器CLC406 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 , 高速运算放大器 MC34182 JFET 输入 ,低功耗双运算放大器CLC410 电流反馈型 ,高速运算放大器MC34184 JFET 输入 ,低功耗四运算放大器CLC415 电流反馈型 ,宽带 ,高速四运算放大器 MC35071A 单电源 , 高速运算放大器CLC449 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器M C 3 5 0 72A单电源 ,高速双运算放大器CLC450 电流反馈型 ,单电源 ,低功耗 ,宽带 ,高速运算放大器 MC35074A 单电源 ,高速四运算放大器CLC452 单电源 ,电流反馈型 ,大电流 ,低功耗 ,宽带 ,高速运算放大器 MC35081 JFET 输入 ,宽带,高速运算放大器CLC505 电流反馈型 ,高速运算放大器MC35082 JFET 输入 ,宽带 ,高速双运算放大器EL2030 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器MC35084 JFET 输入 ,宽带 ,高速四运算放大器EL2030C 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MC35171 单电源 ,低电压 , 低功耗运算放大器EL2044C 单电源 , 低功耗 , 高速运算放大器MC35172 单电源 ,低电压 ,低功耗双运算放大器EL2070 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器MC35174 单电源 , 低电压 ,低功耗四运算放大器EL2070C 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MC35181 JFET 输入 ,低功耗运算放大器EL2071C 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MC35182 JFET 输入 ,低功耗双运算放大器EL2073 宽带 ,高速运算放大器MC35184 JFET 输入 ,低功耗四运算放大器EL2073C 宽带 ,高速运算放大器MM6558低电压,低失调电压,精密双运算放大器EL2130C 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MM6559 低电压 ,低失调电压 ,精密双运算放大器EL2150C 单电源 , 宽带 ,高速运算放大器MM6560 低电压 ,低失调电压 ,精密双运算放大器EL2160C 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器MM6561 低功耗 ,低电压 ,低失调电压 ,精密双运算放大器EL2165C 电流反馈型 , 宽带 ,高速 ,精密运算放大器 MM6564单电源,低电压, 低功耗, 低失调电压, 精密双运算放大器EL2170C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速运算放大器M M 65 72 低噪音,低电压,低失调电压 ,精密双运算放大器EL2175C 电流反馈型 , 宽带 ,高速 ,精密运算放大器 NE5230 单电源 ,低电压运算放大器EL2180C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速运算放大器N E5 51 2 通用双运算放大器EL2224 宽带 ,高速双运算放大器NE5 514 通用四运算放大器EL2224C 宽带 ,高速双运算放大器NE55 32 低噪音 ,高速双运算放大器EL2232 电流反馈型 ,宽带 ,高速双运算放大器高速运算放大器EL2232C 电流反馈型 , 宽带 ,高速双运算放大器NJ M2 05 9 通用四运算放大器EL2250C 单电源 , 宽带 ,高速双运算放大器 NJM2082 JFET 输入 ,高速双运算放大器EL2260C 电流反馈型 , 宽带 ,高速双运算放大器NJ M2 10 7 低电压 ,通用运算放大器EL2270C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速双运算放大器N J M 2 1 1 2低电压通用四运算放大器EL2280C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速双运算放大器N J M 2 1 1 4低噪音双运算放大器EL2424 宽带 ,高速四运算放大器NJM21 15 低电压 ,通用双运算放大器EL2424C 宽带 ,高速四运算放大器运算放大器EL2444C 单电源 , 低功耗 , 高速四运算放大器NJM2 122 低电压 ,低噪音双运算放大器EL2450C 单电源 , 宽带 ,高速四运算放大器 NJM2130F 低功耗运算放大器EL2460C 电流反馈型 , 宽带 ,高速四运算放大器NJ M2 13 2 单电源 ,低电压 ,低功耗双运算放大器EL2470C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速四运算放大器N J M 2 1 3 6低电压低功耗宽带, 高速运算放大器EL2480C 单电源 , 电流反馈型 , 低功耗 ,宽带 ,高速四运算放大器N J M 2 1 3 7低电压低功耗宽带, 高速双运算放大器HA-2640 高耐压运算放大器NJM2138 低电压 ,低功耗 ,宽带 ,高速四运算放大器HA-2645 高耐压运算放大器NJM2140 低电压双运算放大器HA-2839 宽带 ,高速运算放大器NJM214 1 大电流,低电压双运算放大器HA-2840 宽带 ,高速运算放大器NJM214 7 高耐压,低功耗双运算放大器HA-2841 宽带 ,高速运算放大器NJM216 2 JFET 输入 ,低功耗 , 高速双运算放大器HA-2842 宽带 ,高速运算放大器NJM216 4 JFET 输入 ,低功耗 , 高速四运算放大器HA-4741 通用四运算放大器NJM3404A 单电源 ,通用双运算放大器HA-5020 电流反馈型 , 宽带 ,高速运算放大器NJM3 414 单电源 ,大电流双运算放大器HA-5127 低噪音 , 低失调电压 , 精密运算放大器NJM3415 单电源 ,大电流双运算放大器HA-5134 低失调电压 , 精密四运算放大器NJM3416 单电源 ,大电流双运算放大器HA-5137 低噪音 , 低失调电压 , 高速 ,精密运算放大器NJM4556A 大电流双运算放大器HA-5142 单电源 , 低功耗双运算放大器NJM4580 低噪音双运算放大器HA-5144 单电源 , 低功耗四运算放大器 NJU7051 CMOS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压运算放大器HA-5177 低失调电压 , 精密运算放大器 NJU7052 CMOS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压双运算放大器HA-5221 低噪音 , 精密运算放大器 NJU7054 CMOS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压四运算放大器HA-5222 低噪音 , 精密双运算放大器 NJU7061 CMOS 单电源,低功耗,低电压,低失调电压运算放大器HA-7712 BIMOS, 单电源 ,低功耗 ,精密运算放大器NJU706 2 CMOS 单电源 ,低功耗 , 低电压 ,低失调电压双运算放大器HA-7713 BIMOS, 单电源 ,低功耗 ,精密运算放大器NJU706 4 CMOS 单电源 ,低功耗 , 低电压 ,低失调电压四运算放大器HA16118 CMOS 单电源 , 低电压 ,低功耗双运算放大器NJU 707 1 CM OS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压运算放大器AD704 低偏置电流 , 低功耗 ,低失调电压 ,精密四运算放大器M A X 4 3 0 C M OS 单电源运算放大器AD705 低偏置电流 , 低功耗 ,低失调电压 ,精密运算放大器M A X 4 3 2C M O S单电源运算放大器AD706 低偏置电流 , 低功耗 ,低失调电压 ,精密双运算放大器M A X 4 3 3 0单电源 ,低电压 ,低功耗运算放大器AD707低失调电压 , 精密运算放大器M A X 4 3 3 2 单电源 ,低电压 ,低功耗双运算放大器AD708低失调电压 , 精密双运算放大器MAX4 334单电源 ,低电压 ,功耗四运算放大器AD711 JFET 输入 ,高速 ,精密运算放大器MAX473单电源 ,低电压 ,宽带 ,高速运算放大器AD712 JFET 输入 ,高速 ,精密双运算放大器MAX474单电源 ,低电压 ,宽带 ,高速双运算放大器AD713 JFET 输入 ,高速 ,精密四运算放大器MAX475单电源 ,低电压 ,宽带 ,高速四运算放大器AD744 JFET 输入 ,高速 ,精密运算放大器MAX477宽带 ,高速运算放大器AD745 JFET 输入 ,低噪音 ,高速运算放大器 MAX478单电源 , 低功耗 ,精密双运算放大器AD746 JFET 输入 ,高速 ,精密双运算放大器MAX478A单电源 ,低功耗 ,精密双运算放大器AD795 JFET 输入 ,低噪音 ,低功耗 , 精密运算放大器 MAX479 单电源 ,低功耗 ,精密四运算放大器AD797 低噪音运算放大器 MAX479A 单电源 ,低功耗 ,精密四运算放大器AD8002 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 , 高速双运算放大器M A X 4 8 0 单源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压 , 精密运算放大器AD8005 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 , 高速双运算放大器M A X4 92 C 单电源,低功耗,低电压,精密双运算放大器AD8011 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 , 高速运算放大器 MAX492E 单电源 , 低功耗 , 低电压 ,精密双运算放大器AD8031 单电源 ,低功耗 ,高速运算放大器 MAX492M 单电源 , 低功耗 ,低电压 ,精密双运算放大器AD8032 单电源 ,低功耗 ,高速双运算放大器 MAX494C 单电源 ,低功耗 , 低电压 ,精密四运算放大器AD8041 单电源 ,宽带 ,高速运算放大器 MAX494E 单电源 ,低功耗 , 低电压 , 精密四运算放大器AD8042 单电源 ,宽带 ,高速双运算放大器 MAX494M 单电源 , 低功耗 ,低电压 ,精密四运算放大器AD8044 单电源 ,宽带 ,高速四运算放大器MAX495C单电源 ,低功耗 ,低电压 ,精密运算放大器AD8047 宽带 ,高速运算放大器 MAX495E单电源 ,低功耗 ,低电压 , 精密运算放大器AD8055 低功耗 ,宽带 ,高速运算放大器MAX495M 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,精密运算放大器AD8056 低功耗 ,宽带 ,高速双运算放大器MC1458 通用双运算放大器AD8072 电流反馈型 ,宽带 ,高速双运算放大器MC1458C 通用双运算放大器AD812 电流反馈型 , 低电压 ,低功耗 ,高速双运算放大器MC33071A 单电源 ,高速运算放大器AD817 低功耗 , 宽带 ,高速运算放大器MC33072A 单电源 ,高速双运算放大器AD818 低功耗 , 宽带 ,高速运算放大器MC33074A 单电源 ,高速四运算放大器AD820 JFET 输入 ,单电源 ,低电压 , 低功耗 ,精密运算放大器MC33078 低噪音双运算放大器AD822 JFET 输入 ,单电源 ,低电压 , 低功耗 ,精密双运算放大器MC33079 低噪音四运算放大器AD823 JFET 输入 ,单电源 ,低电压 , 低功耗 ,精密 ,高速双运算放大器 MC33102 低功耗双运算放大器HA16119 CMOS 单电源 , 低电压 ,低功耗双运算放大器NJU7072 CMOS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压双运算放大器HFA1100 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器NJU7074 CMOS 单电源 ,低功耗 ,低电压 ,低失调电压四运算放大器HFA1120 电流反馈型 ,宽带 ,高速运算放大器OP-07 低漂移 ,精密运算放大器HFA1205 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 ,高速双运算放大器OP-113 BICMOS 单电源 ,低噪音 ,低失调电压 , 精密运算放大器HFA1245 电流反馈型 ,低功耗 ,宽带 ,高速双运算放大器OP-150 COMS, 单电源 , 低电压 ,低功耗ICL7611 CMOS 低电压 ,低功耗运算放大器OP-160电流反馈型 ,高速运算放大器ICL7612 CMOS 低电压 ,低功耗运算放大器OP-162单电源 ,低电压 ,低功耗 ,高速 ,精密运算放大器ICL7621 CMOS 低电压 ,低功耗双运算放大器OP-177 低失调电压 ,精密运算放大器ICL7641 CMOS 低电压四运算放大器OP-183 单电源 ,宽带运算放大器ICL7642 CMOS 低电压 ,低功耗四运算放大器OP-184 单电源 ,低电压 ,高速 ,精密运算放大器ICL7650S 稳压器 OP-191 单电源 ,低电压 ,低功耗运算放大器LA6500 单电源,功率OP 放大器 OP-193 单电源 ,低电压 ,低功耗 ,精密运算放大器LA6501 单电源,功率OP 放大器 OP-196 单电源 ,低电压 ,低功耗运算放大器LA6510 2 回路单电源功率 OP 放大器 OP-200 低功耗 ,低失调电压 ,精密双运算放大器 "LA6512 高压 ,功率 OP 放大器双运算放大器OP-213 BICMOS 单电源 ,低噪音 ,低失调电压 ,精密双运算放大器LA6513 高压 ,功率 OP 放大器双运算放大器OP-250 COMS, 单电源 ,低电压 ,低功耗双运算放大器LA6520 单电源 ,功率 OP 放大器三运算放大器OP-260 电流反馈型 ,高速双运算放大器LF356 JFET 输入,高速运算放大器OP-262 单电源 ,低电压 ,低功耗 ,高速 ,精密双运算放大器LF356A JFET 输入,高速运算放大器OP-27 低噪音 ,低失调电压 , 精密运算放大器LF411 JFET 输入,高速运算放大器OP-270 低噪声 ,低失调电压 ,精密双运算放大器LF411A JFET 输入,高速运算放大器OP-271 精密双运算放大器LF412 JFET 输入,高速双运算放大器OP-275 高速双运算放大器LF412A JFET 输入,高速双运算放大器OP-279 单电源 ,大电流双运算放大器LF441 低功耗, JFET 输入运算放大器OP-282 JFET 输入 ,低功耗双运算放大器LF441A 低功耗, JFET 输入运算放大器OP-283 单电源 ,宽带双运算放大器LF442 低功耗, JFET 输入双运算放大器OP-284 单电源 ,低电压 ,高速 , 精密双运算放大器LF442A低功耗,JFET 输入双运算放大器OP-290 单电源 ,低功耗 ,精密双运算放大器LF444低功耗,JFET输入四运算放大器OP-291 单电源,低电压 ,低功耗双运算放大器LF444A低功耗,JFET 输入四运算放大器OP-292 BICMOS单电源 ,通用双运算放大器LM2902单电源四运算放大器OP-293 单电源 ,低电压 ,低功耗 ,精密双运算放大器LM2904单电源双运算放大器OP-295 BICMOS低功耗 , 精密双运算放大器LM324单电源四运算放大器OP-296 单电源 ,低电压 ,低功耗双运算放大器LM358单电源双运算放大器OP-297 低电压 ,低功耗 ,低漂移 , 精密双运算放大器LM4250 单程控、低功耗运算放大器OP-37 低噪音 ,低失调电压 ,高速 , 精密运算放大器LM607 低失调电压 , 精密运算放大器OP-400 低功耗 ,低失调电压 , 精密四运算放大器LM6118 宽带 ,高速双运算放大器OP-413 BICMOS 单电源 ,低噪音 ,低失调电压 ,精密四运算放大器。
四运算放大器芯片的中文应用资料LM124/LM224/LM324是四运放集成电路,它采用14管脚双列直插塑料(陶瓷)封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM124/LM224/LM324的引脚排列见图2。
图一图二lm324功能引脚图图3 LM324/LM124/LM224集成电路内部电路图1/4主要参数:参数名称测试条件最小典型最大单位输入失调电压U0≈1.4V RS=0 - 2.07.0mV输入失调电流 - - 5.050nA输入偏置电流 - -45250nA大信号电压增益U+=15V,R L=5kΩ 88k100k --电源电流U+=30V,U o=0,R L=∞ 1.5 3.0 -mA 共模抑制比R s≤10kΩ6570 -dB极限参数:LM124为陶瓷封装符号参数LM124 LM224 LM324 单位Vcc Supply Voltage 电源电压±16 or 32 V Vi Input Voltage 输入电压-0.3 to +32 VVid Differential InputVoltage -(*) 差分输入电压+32 +32 +32 VPtot PowerDissipation功耗后缀NSuffix500 500 500mW后缀DSuffix-400 400-Output Short-circuitDuration -(note 1)Infinite-Iin Input Current (note 6)输入电流50 50 50 mAToper Operating Free AirTemperature Range 工作温度-55 to+125-40 to+1050 to +70 ℃Tstg Storage TemperatureRange 储存温度范围-65 to+150-65 to+150-65 to+150℃由于LM124/LM224/LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
运放ICL7650中文资料ICL7650是Intersil公司利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运算放大器,它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点。
图1 ICL7650 引脚图ICL7650采用14脚双列直插式和8脚金属壳两种封装形式,图1所示是最常用的14脚双列直插式封装的引脚排列图。
各引脚功能说明如下:CEXTB:外接电容CEXTB;CEXTA:外接电容CEXTA;-IN:反相输入端;+IN:同相输入端;V-:负电源端;CRETN:CEXTA和CEXTB的公共端;CLAMP:箝位端;OUTPUT:输出端;V+:正电源端;INTCLKOUT:时钟输出端;EXTCLKIN:时钟输入端;时钟控制端,可通过该端选择使用内部时钟或外部时钟。
当选择外部时钟时,该端接负电源端(V-),并在时钟输入端(EXTCLKIN)引入外部时钟信号。
当该端开路或接V+时,电路将使用内部时钟去控制其它电路的工作。
ICL7650工作原理ICL7650利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂移,从而摆脱了传统斩波稳零电路的束缚,克服了传统斩波稳零放大器的这些缺点。
ICL7650的工作原理如图2所示。
图中,MAIN是主放大器(CMOS运算放大器),NULL是调零放大器(CMOS高增益运算放大器)。
电路通过电子开关的转换来进行两个阶段工作,第一是在内部时钟(OSC)的上半周期,电子开关A和B导通,和C断开,电路处于误差检测和寄存阶段;第二是在内部时钟的下半周期,电子开关和C导通,A和B断开,电路处于动态校零和放大阶段。
由于ICL7650中的NULL运算放大器的增益A0N一般设计在100dB左右,因此,即使主运放MAIN的失调电压VOSN达到100mV,整个电路的失调电压也仅为1μV。
由于以上两个阶段不断交替进行,电容CN和CM将各自所寄存的上一阶段结果送入运放MAIN、NULL的调零端,这使得图2所示电路几乎不存在失调和漂移,可见,ICL7650是一种高增益、高共模抑制比和具有双端输入功能的运算放大器。
运放的原理和应用1. 什么是运放运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种电路元件,是基本的模拟电子电路中的重要器件,广泛应用于各个领域中。
运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,可以对电压、电流和功率等信号进行放大、滤波、求和、积分等处理。
2. 运放的原理运放可以看作是差分放大器、共尺寸器、输出级放大器和偏移电源构成的模块化集成电路。
其核心原理是通过高增益差分放大器将输入信号放大,再通过后级输出级放大器将放大后的信号输出。
3. 运放的基本参数运放的性能能力可以通过以下几个基本参数来描述:•增益(Gain):运放的放大倍数,一般可以分为直流增益和交流增益。
•输入阻抗(Input Impedance):运放对输入信号的阻碍程度。
•输出阻抗(Output Impedance):运放输出信号时对外部电路的阻碍程度。
•带宽(Bandwidth):运放能够有效放大信号的频率范围。
•输入偏置电流(Input Bias Current):运放输入端的偏置电流大小。
4. 运放的应用领域运放作为一种重要的电路元件,被广泛应用于各个领域中。
下面列举了运放在不同领域中的一些典型应用:4.1 模拟电路中的应用•放大电路:运放可以作为信号放大器,将微弱的信号放大到合适的电平,以便后续电路进行处理。
•滤波电路:运放可以用于设计各种滤波器电路,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
•信号调理电路:运放可以用于放大、求和、积分、微分等处理信号的电路中。
•抑制噪声电路:运放可以用于设计噪声抑制电路,提高信号与噪声的比值,以获取清晰的信号。
4.2 仪器测量中的应用•运算放大器作为传感器信号放大器,将微弱的传感器信号放大到能够被测量设备读取的电平。
•通过运算放大器将传感器信号参与运算,实现对测量值的处理、滤波等。
•运放可以用于设计放大、求和、积分等信号处理电路,用于提高测量仪器的性能。
电流反馈运算放大器的原理及应用北京航空航天大学1—12信箱(100083) 郭荣祥郭吉祥北京市英赛尔器件集团(100044)高工摘要:介绍了电流反馈运算放大器(CFA)的原理、特性、应用考虑及典型器件。
关键词:电流反馈运算放大器(CFA) 电压反馈运算放大器(VFA)1 概述世纪之交,随着通信和多媒体技术的迅猛发展,对高速集成电路的要求不断提高。
用电流模技术制造的电流反馈运算放大器(CFA)应运而生,以其独特的性能,赢得了电子工程师们的极大关注。
CFA与传统的电压反馈运算放大器(VFA)相比具有许多优点,最主要的特点是CFA的输入级抛弃了差动电路,而采用互补跟随电路,提高了输入级转换速率;CFA的闭环带宽与增益无关,不存在增益带宽积的限制。
除了结构设计考虑之外,制造工艺的改进也是十分重要的。
目前高速CFA和VFA一般都采用流行的互补双极型(CB)工艺。
近年来美国ADI公司推出了最新专利技术——介质隔离超高速互补双极型(XFCB)工艺,促使CFA器件和应用发展到一个新阶段。
XFCB与CB工艺相比,器件速度更快,是CB工艺的5倍,供电电源低,仅要求±6V。
功率为CB工艺的1/8,高集成度、小尺寸使XFCB工艺生产的芯片成本与CB工艺相当。
用XFCB工艺生产的CFA(AD8009)转换速率(SR)达到4500V/μs,-3dB单位增益带宽(fu)最小为1000MHz,而用XFCB生产的VFA(AD9632)SR为1200V/μs,-3dB 单位增带宽为250MHz,可见用XFCB工艺制造的CFA可以获得比VFA高得多的性能。
对转换速率、大信号带宽要求较高的场合,通常用CFA代替VFA。
2 CFA的工作原理及特性CFA的工作原理图如图1所示,同相输入端具有很高的输入阻抗,其输入信号通过互补射极跟随器Q1和Q2,直接缓冲输出到反相输入端。
由于发射极电阻很小,所以反相输入端阻抗很低(一般为10~100Ω)。
电流反馈运放理论及应用By:惜荷介绍电流反馈运放(CFA)牺牲了电压反馈运放(VFA)的直流精度,换来了闭环下大的压摆率以及带宽与闭环增益无关。
虽然电流反馈运放相对于电压反馈运放直流精度不好,但是可以在比较大的动态范围下以直流耦合使用在视频应用中。
由于部分电流反馈运算放大器可以达到接近GHz的带宽范围,高频放大器必须交流耦合的时代成为过去。
CFA的压摆率不受在VFA中线性上升速率的限制,所以转换速度更高,上升/下降时间短而且互调失真小。
本文中的反馈理论来自intersil的AN9415应用笔记“Feedback, Op Amps and Compensation”文中的方程及术语与相关应用笔记中相同,除了反向输入阻抗用Z G而不是Z1或是Z i表示,因为这已经在CFA广泛被接受。
反馈方程如Figure 1框图所示,在不考虑各部分输入输出阻抗匹配的情况下可得方程EQ.1、EQ.2、EQ.3。
就是说上一级的输出阻抗远小于输入阻抗,这种假设在一两个数量级内是准确的。
解方程EQ.1、EQ.2、EQ.3得EQ.4、EQ.5,这两个方程就是反馈系统的方程。
开环增益A一般由像运放这样的有源器件决定,反馈系数β通常只包含无源器件。
由于开环增益A接近与无穷,Aβ远远大于1,忽略EQ.4分母上的1则得EQ.6.V0/V i称作闭环增益。
由于EQ.6不包含直接增益A,所以闭环增益与独立与放大器的参数(A)无关,这是反馈电路的主要优点。
方程EQ.4可用于分析反馈电路的稳定性,几乎所有这类电路都可以化简为上述框图形式。
易知反馈是否稳定取决与分母是否为0.由EQ.4、EQ.8当环路增益Aβ模为1,且相位为-180度是方程EQ.4左边由于分母为零,变得没有意义。
这将导致在该频率下的震荡频率下震荡。
如果在谐振频率处环路增益比一大一点,有可能由于有源器件的饱和而是环路增益变为1.如果环路增益比1大很多,会出现非线性失真。
防止不稳定的情况出现是反馈电路设计的基本原则。
一个好的开始是找一种简单的计算方法。
Figure2表明环路增益可以在输出开路、输入短路时,在如图所示的地方断开测量在输入V TI 是输出V TO计算环路增益。
稳性定方程CFA模型如Figure3所示。
同相输入端接入输入缓冲器,所以他的输入阻抗非常大。
反相输入端为缓冲器的输出端,Z B是缓冲器的输出阻抗,通常非常小,一般小于50欧。
由于现代集成电路工艺的发展,缓冲器的增益G B非常接近于1,但是总是小于1. 这使G B 的影响远远小于跨阻Z,可以忽略不计。
输出缓冲器输出阻抗必须比较小。
他的增益G out 也为1,基于同样的原因其增益误差也可以忽略。
没有容性负载时输出阻抗Z OUT也可以忽略,除非要求在驱动小负载而且要求较高的直流精度。
可由Figure4建立同相和反相时的稳态方程。
稳定性是环路增益Aβ的一个属性,不受放大器输入输出的影响。
在X处把环路断开,接入测试信号V TI,然后计算输出信号V TO,得出稳态方程。
为计算方便把电路图重画到Figure5,可以看到输出缓冲和其等效输出阻抗没有画出,这是因为他们的影响可以忽略不计。
虽然输入缓冲器也画出了,由于前面体到的原因,分析时并未考虑器增益误差。
Figure5的电路方程如下:由EQ.10和EQ.12联立得:EQ.11除以EQ.13得稳定性方程:下面先介绍同相和反相输入模型及稳定性方程,然后同时讨论同相和反相输入时的稳定性方程。
同相输入时模型和方程有Figure6得:有上述方程联立得如EQ.4形式的方程:同相输入框图如Figure7所示反相输入时模型和方程有Figure8得:有上述方程联立得如EQ.4形式的方程:同相输入框图如Figure9所示稳定性EQ.8是测试稳定与否的标准条件,但是也有其他的方法判断电路的稳定。
本文用的是波特图的方法,就是在对数坐标系中画出环路增益。
“Feedback, Op Amps and Compensation”中简单的介绍了波特图。
在图中幅频特性和相频特性用对数坐标画出,假如环路增益降到0dB在相差到达180度之前,则电路是稳定的,在实际应用中相移应该小于140度,即留有40度的相位裕度以获得更好的性能。
一个波特图的示例如Figure10所示。
如图所示,直流增益为20dB,即放大倍数为10. -3dB拐点在ω=1/RC处,此时相移为-45度。
这种电路不可能不稳定因为最大相移只有90度。
在希望或不希望的情况下,CFA常常震荡,因此在环路中至少有2个极点。
事实上,在环路传递函数中通常有多个极点,但是基于下面两个原因通常只选两个代表性的极点计算。
一是两个极点就可以很好的描述实际的电路,二是两个极点运算比较简单且容易理解。
EQ.14为CFA的稳定性方程,转换为dB有:稳定性的判断方法是画出其波特图。
稳态方程中20log|A β|,可以写为20log(x/y)=20logx -20logy的形式。
于是EQ.23的分子分母就可以分开来处理,然后在波特图中相加。
这样做是为了单独处理不同的变量,便于分析他单独的影响。
Figure11画出了EQ.23和EQ.24的波特图其中()假如20log|Z F+Z B/Z F||Z G|等于0dB电路将振荡,因为此时相差以到达-180度在20log|Z|降到0之前。
由于20log|Z F+Z B/Z F||Z G|=61.1dB,把20log|Z|向下平移61.1dB,到最大为58.9dB处,电路是稳定的,因为此时0dB处相移为-120度或是说有60度的相位裕度。
若Z B=0欧姆,Z F=R F,即Aβ= Z/R F,在这种特殊情况下,稳定性取决于Z和R F,而且R F总可以取适当的值使电路稳定。
推论一:Z F(1+Z B/Z F||Z G)是影响稳定性的主要因素。
其中反馈电阻是影响稳定性的最主要因素。
选择合适的R F可以在带宽与增益峰值之间选择;60度相位裕度相当于约10%或0.83dB的过冲。
推论二:由于输入缓冲的输出阻抗Z B相对于反馈电阻较小,而且还要乘以1/Z F||Z G,所以Z B的对稳定性的影响较小。
重写EQ.14为Aβ= Z/(Z F+Z B(1+R F/R G))得推论三:闭环增益对稳定性影响较小,这是因为其要乘以相对于Z F较小的Z B。
由于推论三许多人认为电流反馈型运放的闭环增益与带宽无关,但是上述观点成立与否取决于Z B和Z F 的相对取值。
电流反馈型运放以闭环G CL增益为1为特点。
闭环增益增加电路更加稳定,而且适当降低Z F 可获得部分带宽。
设Aβ1、A βN分别为闭环路增益为1、N时的环路增益,令Aβ1=AβN;这使稳定性不变。
EQ.14重写为EQ.25并得出EQ.27:对于HA5020在闭环增益为1时,假设Z = 6M 欧、Z F1=1k 欧、Z B=75欧则得Z F2=925欧姆。
然而实验表明Z F2=681欧时有最好的效果,计算与实际产生差异的原因在于Z B的值与频率有关,并且这会在传递函数中引入一个零点,对电路的稳定性产生较大影响。
Z B与频率的关系如下:在低频时h IB=50欧、R B/(β0+1)=25欧得Z B =75欧,但是在高频时Z B由EQ.28决定。
因为在NPN和PNP晶体管中β0和ωT,导致计算复杂,且与输出电压的极性有关。
在Figure12和Figure13中画出了HA5020的跨阻Z和Z B。
由图中可以看出Z在20MHz时开始下降,说明在此处有一个零点。
Z B在65MHz处也有一个零点。
两条曲线是相关的,得到他们的精确的数学关系式是困难的,所以为了获得最好的性能需要大量的实验。
有了EQ.27就有了设计电路好的出发点,但是寄生参数还有各个参数的相互影响会使电路性能下降。
经过理论分析之后,必须仔细考虑布线以获得最佳的电路性能。
然后需要小心的测试是否满足要求,更重要的是测试是不是有设计中没有考虑到的因素。
性能分析Table1表明电流型运放和电压型运放的闭环增益是相同的,但是直接增益和环路增益却有相当大的差别。
电压型运放环路增益包含Z F/Z I(Z I 相当于Z G)。
由于闭环增益和环路增益包含相同的部分,所以他们不是相互独立的。
环路增益方程包含放大器增益a,所以闭环增益也是a 的一个函数。
因为放大器的增益随频率的增大而增大,所以直接增益会随频率的上升而降低,直到在他等于闭环增益。
在单极点系统中这个交叉点总是出现在-20dB/10倍程的衰减上。
这就是电压型运放的带宽增益积为常数的原因。
电流型运放的跨阻也是频率的函数,他也出现在环路增益和闭环增益方程EQ.18、EQ.22中。
增益设定阻抗Z F和Z G之比没有出现在环路增益中,除非考虑更高数量级的近似时Z B的影响,所以Z F可以随意调整以得到更高的带宽。
这就是电流型运放带宽与增益相对独立的原因。
当Z B成为影响环路增益的一个重要部分时电流型运放的带宽增益积也为常数。
把EQ.5写为EQ.29可以看出信号等效到输入端的误差是任何反馈系统环路增益的函数。
当电压型运放在闭环增益为+1时,环路增益Aβ=a。
像HA2841这样直流增益为50000的运放很普通,所以器直流增益精度为1/50000=0.002%。
一个好的电流型运放跨阻Z=6M欧,Z F= 1k欧,所以其直流精度只有1075/6M=0.02%。
电流型运放常常牺牲直流精度换取稳定。
直流精度是OP放大器可以获得的最好精度,因为随着频率的上升,增益a或是跨阻Z都会降低。
电压型运放的带宽增益积为常数所以当频率增长当某个值时其直接增益开始降低,然后电流型运放也会损失增益。
于是电压型运放和电流型运放幅频特性曲线存在一个交点,在此处他们的交流精度相同。
当超过这个频率时电流型运放的精度好于电压型。
电压型运放的输入级为差分晶体管,这使减小偏流的影响变得非常简单,所以只有失调电流的影响。
现在最受推崇的方法是在同相端插入一个阻值等于反馈电阻和输入电阻并联的电阻,使偏流转换为共模电压。
电压型运放有很好的共模抑制比,所以偏流的影响可以消除。
而电流型运放的输入端一个为晶体管的基极而另一端输出阻抗低。
这解释了为什么输入电流不能抵消以及同相端输入阻抗高而反相端输入阻抗低。
某些电流型运放向HFA1120有调整失调电流的管脚。
新一代的电流型运放正在寻找提高直流精度的方法。
输入电容在反相输入端对地加一个电容,则阻抗Z G变为R G/(sR G C G+1),EQ.14重写为EQ.30,然后代入Z G的EQ.31。
可见在环路增益中又会引入一个新的极点:如果它离Z的极点很近就有可能引起震荡。
由于Z B非常小所以极点在比较高的频率,当C G变大时极点将会移向Z的极点,电路可能变得不稳定。
假如Z B=R B ,Z F=R F,Z G=R G||C G,方程EQ.30变为:反馈电容在反馈电阻上并联一个反馈电容,则Z F=R F/(sR F C F+1)。