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這里的放大器嚴(yán)格意義上說應(yīng)該是指的運(yùn)算放大器。幾家大的電路廠商高頻低頻，不同精度范圍等等的運(yùn)放器件包絡(luò)萬象。帶來方便的同時(shí)也帶來了選擇的困惑。本文試圖在某些側(cè)面聊聊運(yùn)放的一些話題。 1）CMOS還是BiPolar。 大家知道CMOS的輸入級(jí)是電壓型的器件。Bipolar是電流型的。記住這點(diǎn)就能推論出一些使用的規(guī)范。 CMOS的輸入電流極小，所以該類器件具有高的輸入阻抗。適合高輸出阻抗的信號(hào)源。同時(shí)CMOS由于是壓控型的，所以對(duì)電壓噪聲敏感，對(duì)電流噪聲不敏感。適合于電流型的信號(hào)源，比如光電二極管的初級(jí)放大單元。Bipolar相反，具有小的輸入電壓噪聲。適合電壓類型的傳感器等。從電壓型和電流型也不難得出哪個(gè)的Ios大，那個(gè)的Vos大。 2）電壓反饋型（VFA)還是電流反饋型（CFA) VFA的增益帶寬積是常數(shù)。增益和帶寬只能tradeoff。但噪聲小，精度高 CFA的增益和帶寬只跟反饋電阻相關(guān)。適合寬帶應(yīng)用，但噪聲大，精度不宜做高 VFA適合平衡的差分放大。CFA的兩個(gè)輸入端阻抗差別很大，不適合差分放大。 3）反饋電阻的選擇 負(fù)反饋放大器的增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。所以100K/10K和1K/100的增益一樣，帶寬也應(yīng)該一樣。但如果功耗不是太緊張的話要選后者。電阻大了熱噪聲就大。尤其那個(gè)反饋電阻Rf等效噪聲的影響最大。從這摳出1-2dB的信噪比很容易。 另外反饋電阻也放大了Ios. OP輸入兩端的平衡電阻可以減少Ibias的影響，但減小Rf才能減小Ib+和Ib-不平衡的影響 4）CMRR PSRR 都是由輸入Bias的不平衡引起。 PSRR在高頻下減小的很快，所以高頻的DC-DC轉(zhuǎn)換噪聲對(duì)放大器的信噪比影響很大。高頻下干凈的電源變得更重要。有時(shí)反而低頻的電源噪聲，選擇比較大的PSRR芯片后反而較少影響。減小DC-DC電源噪聲的一個(gè)有效方法是加個(gè)RC的snubber，比后面加一級(jí)LDO更有效。記得TI還是誰有片報(bào)告專門談了這個(gè)方法。強(qiáng)烈建議使用。成本極低并且有效。 5）小心RAIL-RAIL 一般現(xiàn)在為了獲得好的動(dòng)態(tài)范圍都選擇rail-rail型的器件。但要檢查一下輸出rail-rail型器件的輸出電阻。這類器件一般輸出阻抗較高。驅(qū)動(dòng)重負(fù)載時(shí)反而由于Ro的分壓影響達(dá)不到所需的范圍。驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載時(shí)會(huì)在環(huán)路上增加一個(gè)極點(diǎn)，而影響放大器的穩(wěn)定性。 6）放大器的相位裕度 一般要求45-60的相位裕度。相位裕度除了跟穩(wěn)定性有關(guān)外還跟ring，過沖等有關(guān)。裕度越大ring和過沖越小，但犧牲了帶寬。需要tradeoff。 7）放大器的輸入共模范圍 單電源的放大器輸入共模電壓不能為負(fù)數(shù)，但可以放大負(fù)電壓輸入。在另一端加一個(gè)合適的正共模電壓即可。 8）參數(shù)的可信度 任何參數(shù)都是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值。符合統(tǒng)計(jì)分布。 typical的值都不可信。一般是1個(gè)sigma。最大最小值是按6個(gè)sigma測(cè)試的。設(shè)計(jì)時(shí)要用這個(gè)值。 9）布線是電路的一部分。電路板是電路中的一個(gè)重要元件。布線是電路設(shè)計(jì)的一部分。 前幾集漫談上說到過。 |
