等等......還有另一款“更好”的運(yùn)算放大器?
模擬電路中面臨一個(gè)難題,設(shè)計(jì)師們選擇并使用運(yùn)放。一方面,運(yùn)算放大器是一個(gè)功能簡(jiǎn)單的模塊,可以通過(guò)適當(dāng)?shù)耐庠O(shè)電路(包括基本無(wú)源器件)適應(yīng)無(wú)數(shù)角色。另一方面,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的模塊有許多獨(dú)特的參數(shù),正是這些參數(shù)的數(shù)值決定了所選運(yùn)放是否適合預(yù)期用途。
這也是為什么運(yùn)算放大器廠商不斷推出新版本。即使它們?cè)谀承┮?guī)格上相比現(xiàn)有產(chǎn)品僅有適度提升,差異也可能幫助用戶(hù)顯著提升系統(tǒng)性能或簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),例如消除校準(zhǔn)或修整的需求。
最近出現(xiàn)的其中一款設(shè)備是Analog Devices的MAX74810,這是一款經(jīng)過(guò)斬波穩(wěn)定、雙通道、零漂移運(yùn)算放大器,具有低噪聲和低功耗,具備地面感應(yīng)輸入和軌對(duì)軌輸出(見(jiàn)圖1)。它經(jīng)過(guò)優(yōu)化,確保在時(shí)間、溫度和電壓條件下的完全準(zhǔn)確性。

1. 這張斬波穩(wěn)定MAX74810雙運(yùn)算放大器的架構(gòu)框圖展示了其內(nèi)部復(fù)雜性,而這些對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)都是不可見(jiàn)的。
寬廣的工作電壓和溫度范圍,以及高開(kāi)環(huán)增益和極低的直流和交流誤差,使該設(shè)備適合放大極小輸入信號(hào),并能在各種應(yīng)用中準(zhǔn)確重現(xiàn)更大信號(hào)。代表性的應(yīng)用包括電感、電容和電阻(LCR)表/兆歐表前端放大器;負(fù)載傳感器和橋式換能器;磁力平衡秤;高精度分流電流檢測(cè);以及熱電偶/電阻溫度檢測(cè)器(RTD)傳感器。
像運(yùn)算放大器這樣的元件主要不是靠其眾多內(nèi)部功能來(lái)定義的,因?yàn)樗鼈儗?shí)際上只有輸入、核心功能和輸出。相反,定義具體模型的是那些微妙但關(guān)鍵的規(guī)格清單。對(duì)于MA74810,這些包括:
低偏移電壓:7 μV(最大)
極低偏移電壓漂移:30 nV/°C(最大)
低壓噪聲密度:5.8 nV/√Hz(典型)
117 nV p-p 噪聲(典型),范圍為 0.1 至 10 Hz
低輸入偏置電流:50 pA(典型)
增益帶寬積:2.7 MHz
單電源作:輸入電壓范圍,包括地線(xiàn)和軌對(duì)軌輸出
單位增益穩(wěn)定
運(yùn)算放大器支持多種工作電壓,單電源輸出4.5至50 V,雙電源電壓從±2.25 V到±25 V。這使得它適合使用5、10、12和30V單端電源的應(yīng)用,或使用更高單端電源和雙電源(±2.5、±5和±15V)的應(yīng)用。(是的,許多模擬設(shè)計(jì)場(chǎng)景中,系統(tǒng)和傳感器現(xiàn)實(shí)中仍偏好或強(qiáng)制使用更高電壓。)
保護(hù)措施
MAX74810還具備片內(nèi)濾波,通過(guò)連接在輸入端和每個(gè)電源軌之間的內(nèi)部靜電保護(hù)二極管(D1、D2、D3和D4)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾(EMI)的高抗擾(EMI)(見(jiàn)圖2)。

2. MAX74810內(nèi)設(shè)有輸入電磁干擾濾波器和鉗位電路。
這些二極管在靜電放電時(shí)保護(hù)輸入晶體管,并在正常工作時(shí)實(shí)現(xiàn)反向偏置。這種保護(hù)方案允許在任一端子輸入端施加高達(dá)約300 mV的電壓,而不會(huì)造成永久性損壞。
EMI濾波器RC網(wǎng)絡(luò)將共模信號(hào)的?3 dB低通截止頻率設(shè)置為50 MHz,差分信號(hào)為33 MHz。在EMI濾波器之后,會(huì)添加背靠背的二極管(D5和D6),以保護(hù)內(nèi)部電路器件免受高電壓輸入瞬態(tài)的影響。
該MAX74810在?40至+125°C的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍內(nèi)完全規(guī)范,采用8引腳MSOP封裝。這份23頁(yè)的數(shù)據(jù)表包含了設(shè)計(jì)者用于運(yùn)算放大器評(píng)估和誤差預(yù)算所需的眾多圖表和表格。
雖然預(yù)裝連接器和元件的評(píng)估板對(duì)于像這種雙運(yùn)放這樣靈活的器件來(lái)說(shuō)并不合理,但設(shè)計(jì)師可能想在實(shí)際電路配置中進(jìn)行測(cè)試。因此,模擬器件公司推出了EVAL-PRAOPAMP-2RMZ雙通用精密運(yùn)算放大器評(píng)估板,這是一塊裸板,帶有焊盤(pán)和磁座,為不同應(yīng)用電路和配置提供了極大的靈活性(見(jiàn)圖3)。

3. EVAL-PRAOPAMP-2RMZ 雙向通用精密運(yùn)算放大器評(píng)估板便于在多種電路配置中使用雙運(yùn)算放大器。不需要“接線(xiàn)”相關(guān)組件和核心設(shè)備。
該板不適用于高頻元件或高速放大器。不過(guò),它為用戶(hù)提供了多種電路類(lèi)型組合,包括有源濾波器、儀器放大器、復(fù)合放大器和外部頻率補(bǔ)償電路。相關(guān)八頁(yè)的應(yīng)用說(shuō)明 AN-763 中提供了若干應(yīng)用電路示例。










評(píng)論