这是一则真实的故事,由于一个关于运放输出阻抗的细微问题,差点引起放大电路上的大问题,也差点将一个非常严重的设计隐患引入到系统中。 还好,我们及早通过深入的分析和严格测试,避免了“一个馒头引发的血案”。接下来,分几小节把这个案例分享出来,希望对工程师有积极的影响。
在一名工程师原来的设计中,采用了下面的电路做为基准源的跟随。图中的OPA376运放开始是OPA340。可以看得出来,这是一个典型的双反馈跟随电路。(出于对工程师知识产权的保护,上面的阻容值做了微调,但对分析结果的影响可以忽略)。
在新的设计中,工程师提出技术更新要求,计划将电路中的OPA340运放换成性价比更好的运放。通过筛选,我们选择出来了OPA376运放,可以合适的替代OPA340。在性能上看,OPA376是一款高精度运放。失效电压最大只有25uV。如下面的对比表格,除压摆率以外,其他方面的参数大多好于OPA340。像失调电压低的多,噪声小的多等。别的参数,就是没明显优势也与OPA340保持了一致。关键是价格也比OPA340低。性能好的原因也很简单,OPA340是十五年前设计的运放,OPA376是几年前设计的运放 。半导体工艺和技术的发展来给用户的就是更好的性能和更低的价格。把一颗运放推荐给了工程师,工程师欣然接受。这个技术更新,看上去万事大吉,“看上去”而已。
参数 |
OPA376 |
OPA340 |
Total Supply Voltage (Max) (+5V=5, +/-5V=10) |
5.5 |
5.5 |
Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) |
2.2 |
2.7 |
Vos (Max) (mV) |
0.025 |
0.5 |
Input Voltage Noise Density,f =1kHz (nV/√Hz) |
7.6 |
25 |
Current Noise Density, f =1kHz (fA/√Hz) |
2 |
3 |
GBW (Typ) (MHz) |
5.5 |
5.5 |
Iq per channel (Max) (mA) |
0.95 |
0.95 |
Slew Rate (Typ) (V/us) |
2 |
6 |
Operating Temperature Range (C) |
-40 to 125 |
-40 to 85 |
Package Group |
SC70 |
PDIP |
|
SOIC-8 |
SOIC-8 |
|
SOT-23 |
SOT-23 |
Approx. Price (US$) |
0.65 | 1ku |
0.95 | 1ku |
user151383853:
这个标题很有个性, 坐观详解.
xyz549040622:
从后面开始,看到第一帖
user4401611:
双反馈跟随电路是什么意思呢,能不能详细的讲解一下,另外反馈回路中几个阻容原件的参数计算方法又是什么呢?
JINKE WEI:
运放的周边参数的配合,阻抗匹配是组成高级功能电路的精髓,如果这些参数没有设计好,结果将大相径庭,在这告诉我们,设计电路时一定的仔细核算,不能似是而非,否则将造成不可估量的损失!
user4401611:
回复 JINKE WEI:
JINKE WEI
运放的周边参数的配合,阻抗匹配是组成高级功能电路的精髓,如果这些参数没有设计好,结果将大相径庭,在这告诉我们,设计电路时一定的仔细核算,不能似是而非,否则将造成不可估量的损失!
jack Liao:
怎么没讲出了什么问题呀?