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這里的放大器嚴格意義上說應該是指的運算放大器。幾家大的電路廠商高頻低頻，不同精度范圍等等的運放器件包絡萬象。帶來方便的同時也帶來了選擇的困惑。本文試圖在某些側面聊聊運放的一些話題。 1）CMOS還是BiPolar。 大家知道CMOS的輸入級是電壓型的器件。Bipolar是電流型的。記住這點就能推論出一些使用的規范。 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源。同時CMOS由于是壓控型的，所以對電壓噪聲敏感，對電流噪聲不敏感。適合于電流型的信號源，比如光電二極管的初級放大單元。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的Ios大，那個的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。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。適合寬帶應用，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 負反饋放大器的增益只與反饋網絡有關。所以100K/10K和1K/100的增益一樣，帶寬也應該一樣。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轉換噪聲對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電源噪聲的一個有效方法是加個RC的snubber，比后面加一級LDO更有效。記得TI還是誰有片報告專門談了這個方法。強烈建議使用。成本極低并且有效。 5）小心RAIL-RAIL 一般現在為了獲得好的動態范圍都選擇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。驅動重負載時反而由于Ro的分壓影響達不到所需的范圍。驅動容性負載時會在環路上增加一個極點，而影響放大器的穩定性。 6）放大器的相位裕度 一般要求45-60的相位裕度。相位裕度除了跟穩定性有關外還跟ring，過沖等有關。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數，但可以放大負電壓輸入。在另一端加一個合適的正共模電壓即可。 8）參數的可信度 任何參數都是一個統計值。符合統計分布。 typical的值都不可信。一般是1個sigma。最大最小值是按6個sigma測試的。設計時要用這個值。 9）布線是電路的一部分。電路板是電路中的一個重要元件。布線是電路設計的一部分。 前幾集漫談上說到過。 |
