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运放输出阻抗Ro引发的血案【1】

       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?

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