如何選擇運放？

運算放大器是整個模擬電路設(shè)計的基石，選擇一個恰當(dāng)?shù)姆糯笃鲗τ谶_到系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)至關(guān)重要。

1.運放供電電壓大小和方式選擇;

2.運放封裝選擇;

3.運放反饋方式，即是VFA (電壓反饋運放)還是CFA(電流反饋運放);

4.運放帶寬;

5.壓擺率大小，這決定全功率信號帶寬;

6.Offset電壓和Offset電流選擇;

7. Offset電壓隨溫度的漂移大小，即ΔVoffset/ΔT大小;

8.運放輸入阻抗選擇;

9.運放輸出驅(qū)動能力大小選擇;

10.運放靜態(tài)功耗，即ICC電流大小選擇;

11.運放噪聲選擇;

12.運放驅(qū)動負(fù)載穩(wěn)定時間。

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在設(shè)計開關(guān)電源的模擬電路時，有的人根本不知道如何選擇運放，手頭有什么就用什么，也許你曾經(jīng)這樣做了100次，都幸運的成功了，但是第101次會怎么樣哪?另外一些人是恰恰相反，抱這五六本原廠資料翻來翻去，結(jié)果好不容易尋到了夢中情人，又買不到。

不才向大家推薦一些俗俗的運放，肯定能買到，能適應(yīng)大多場合。

1. 速度要求不高，或直流放大：

LF441(單),LF442(雙),LF444(四),TL084(四)

(以上運放為JFET輸入，阻抗極高，不必考慮輸入端的阻抗平衡)

OP07(單，高精度，有調(diào)零端，速度可是特別慢,用于直流放大不錯)

2. 速度比較高，音頻范圍，倍數(shù)不超過100：

LF356(單),LF353(雙),LF347(四),TL074(四)

(以上運放為JFET輸入，阻抗極高，不必考慮輸入端的阻抗平衡)

OP27(單，高精度，有調(diào)零端，速度比LF356快)

NE5534(用于音響放大，音質(zhì)很好，但輸入阻抗低)

3. 高速

OP37(單位頻響50MHz,但一定不能用做跟隨器!在閉環(huán)增益小于5時會自激)

4. 低壓或單電源

LM324(太慢)

建議使用Maxim公司產(chǎn)品

其他特殊場合，如視頻放大，超線性放大，低漂移等要求，還是要在Internet上查查的說

"你焊在電路板上的運放不是教科書上的理想運放!"設(shè)計電路時,在考慮了你所考慮的全部問題以后,請

注意以下問題：

1. 輸出電壓擺幅

不要期望一般的運放的輸出電壓能達到供電電壓,哪怕你的負(fù)載電阻為10M. 一般的通用運放的輸出

電壓的峰峰值都與電源相差1~3V.

2. 共模輸入電壓范圍

不要讓你的運放的輸入端的電位非常接近他的供電電壓,否則你會被搞的焦頭爛額.例如,你選用的是

LF347運放(多數(shù)JFET運放都類似),供電電壓為正負(fù)12V,正輸入端電位為-11V,負(fù)輸入端為-11.5V,你猜

輸出會是什么?或許你猜錯了,是-10V.這就是你超出共模電壓范圍使用的結(jié)果.當(dāng)然,如果你換成LM324,

就沒有這種效果了.幸好,現(xiàn)在Maxim公司和NS公司都推出了Rail to Rail運放,他們的共模電壓范圍和電

源電壓相同.

3. 輸出電壓擺率SR

如果你正在用運放放大高頻大幅值信號,一定不要忽略SR參數(shù),他表示輸出電壓每微秒最大的變化量.舉例

說明,uA741的單位帶寬為1MHz,SR=0.7V/us,如果你將他接成跟隨器形式(增益=1),此時,如果你輸入幅值為

-5V~+5V,頻率為200KHz的方波,那么,輸出結(jié)果一定使你大失所望,他的輸出居然是一個幅值只有2V左右的

怪怪的三角波.

略做補充:

1. 對于低電勢放大線路,還要考慮失調(diào),溫漂和輸入噪音.

2. 對于高精度線路,應(yīng)注意共模抑制比,一般來說共模抑制比高的OP其線性較好.

3. 注意輸入電阻,雙極型OP一般在幾百K至幾十M.

運放的自激有多種可能引起:

1. 補償不足.

例如OP37等運放,在設(shè)計時,為了提高高頻響應(yīng),其補償量較小,當(dāng)反饋較深時會出現(xiàn)自激現(xiàn)象.通過測量其開環(huán)響應(yīng)的BODE圖可知,隨著頻率的提高,運放的開環(huán)增益會下降,如果當(dāng)增益下降到0db之前,其相位滯后超過180度,則閉環(huán)使用必然自激.

2. 電源回饋自激.

從運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析,他是一個多級的放大電路,一般的運放都由3級以上電路組成,前級完成高增益放大和電位的移動,第2級完成相位補償功能,末級實現(xiàn)功率放大.如果供給運放的電源的內(nèi)阻較大,末級的耗電會造成電源的波動,此波動將影響前級的電路的工作,并被前級放大,造成后級電路更大的波動,如此惡性循環(huán),從而產(chǎn)生自激.

3. 外界干擾.

確切的說,這并不算自激,但現(xiàn)象和自激相似.輸出產(chǎn)生和輸入無關(guān)的信號.因為我們處于一個電磁波籠罩的環(huán)境之中,有50Hz和100Hz的工頻干擾,數(shù)百Hz的中波廣播干擾,數(shù)MHz的短波干擾,幾十到幾百Hz的電視廣播和FM廣播干擾,1GHz左右的無線通訊干擾等.如果電路設(shè)計屏蔽不佳,干擾自然會引入電路,并被放大.如果電路出現(xiàn)自激現(xiàn)象,首先應(yīng)該判斷是哪種原因造成的.第一種自激出現(xiàn)在運放閉環(huán)使用,而且增益較低的情況下,一般只有增益小于10的情況下才能出現(xiàn).其實這種自激最好解決,

正確的選擇運放即可,對于一些高速運放,其廠家手冊中都會注明最低的閉環(huán)增益. 與此相反,后兩種情況都是在高增益情況下發(fā)生,這一點非常重要,可以準(zhǔn)確的判斷自激的原因.相對而言,后兩種自激較難解決,本人不謙虛的說,只有具有一定的模擬電路設(shè)計經(jīng)驗,才有可能避免以上情況的發(fā)生.基本原則是盡量增加地線的面積,在運放供電印腳附近,一定是附近增加高頻退毆電容,采用高頻屏蔽等方法消除自激,減小干擾。

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