使用去補(bǔ)償放大器,無(wú)需提高電流即可獲得寬帶寬或大轉(zhuǎn)換率
如今,從 PDA 和智能手機(jī)到醫(yī)療設(shè)備和測(cè)試設(shè)備,所有手持設(shè)備都觸手可及,因此我們需要它們盡可能長(zhǎng)時(shí)間地使用就不足為奇了。
然而,一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是運(yùn)算放大器的速度,因?yàn)?a href="/tags/低功耗" target="_blank">低功耗通常意味著有限的速度,例如帶寬和轉(zhuǎn)換率。我說(shuō)“通常”是因?yàn)橛欣?,我們將在此處討論?
那么,如果您的電路需要相當(dāng)高的增益(20dB 左右),但您的應(yīng)用無(wú)法承受提高速度所需的全部電流,您會(huì)怎么做?這確實(shí)是一個(gè)兩難選擇,因?yàn)槲覀兺鶗?huì)忘記稱(chēng)為失補(bǔ)償運(yùn)算放大器的東西。與他們團(tuán)結(jié)一致獲得穩(wěn)定的同行相比,我們能從這些中得到什么好處?很簡(jiǎn)單,我們得到了更好的速度。也就是說(shuō),更寬的帶寬和更快的轉(zhuǎn)換速率不會(huì)降低功耗。
帶寬表示為 BW=gm/2πCc,其中 gm 是跨導(dǎo),Cc 是補(bǔ)償電容。從這個(gè)公式可以看出,帶寬與 Cc 成反比。保持 gm 不變并減小 Cc 肯定會(huì)增加帶寬。我們談?wù)摰氖鞘裁催^(guò)程重要嗎?雙極、JFET、CMOS?不,每個(gè)人的通用汽車(chē)都有不同的特點(diǎn),但方案保持不變。
但是轉(zhuǎn)換率呢?Slew rate是輸出隨時(shí)間的變化率,記作SR=dV/dt,也可以記作I/C。再次注意這里的反比例關(guān)系。
在去補(bǔ)償放大器中,無(wú)需提高電流即可獲得寬帶寬或大轉(zhuǎn)換率,這是這些放大器的主要優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然有一個(gè)陷阱。這些不是穩(wěn)定的單位增益,需要最小增益,通常為 10,有時(shí)為 5。
為了更好地了解這些好處,請(qǐng)查看此示例:
· OPA344具有 1MHz 的單位增益帶寬和最大 250μA 的靜態(tài)電流,而其去補(bǔ)償版本OPA345為相同電流提供 3MHz 帶寬。
OPA344和OPA345系列軌對(duì)軌CMOS運(yùn)算放大器專(zhuān)為高精度,低功耗,微型應(yīng)用而設(shè)計(jì)。OPA344是穩(wěn)定的單位增益,而OPA345優(yōu)化的增益大于或等于5,并具有3MHz的增益帶寬積。
OPA344和OPA345經(jīng)過(guò)優(yōu)化,可在2.5V至5.5V的單個(gè)電源上工作,輸入共模電壓范圍超出電源300mV。靜止電流只有250 μ A(最大)。
軌對(duì)軌輸入和輸出使它們成為驅(qū)動(dòng)采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的理想選擇。它們也非常適合于一般用途和音頻應(yīng)用,并在D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端提供I/V轉(zhuǎn)換。單,雙和四版本具有相同的規(guī)格設(shè)計(jì)靈活性。
· 同樣,對(duì)于大約 1mA 的靜態(tài)電流, LMP7715提供 17MHz 的單位增益帶寬和大約 8V/us 的壓擺率。它的去補(bǔ)償版本LMP7717具有 88MHz 的帶寬和 28V/us 的轉(zhuǎn)換速率,電流為……您猜對(duì)了,同樣是 1mA。
OPA338(一種去補(bǔ)償運(yùn)算放大器)與其單位增益穩(wěn)定對(duì)應(yīng)物OPA337的頻率響應(yīng)。
OPA337和OPA338系列軌到軌輸出CMOS運(yùn)算放大器專(zhuān)為低成本和小型應(yīng)用而設(shè)計(jì)。采用SOT23-8封裝的OPA2337EA和OPA2338EA是德州儀器公司的產(chǎn)品。最小的雙運(yùn)算放大器。它們的尺寸是傳統(tǒng)SO-8表面貼裝的1/4,非常適合對(duì)空間敏感的應(yīng)用。
采用先進(jìn)的CMOS技術(shù),OPA337和OPA338運(yùn)算放大器提供低偏置電流,高 - 速度操作,高開(kāi)環(huán)增益和軌到軌輸出擺幅。它們采用單電源供電,工作電壓低至2.5V,而靜態(tài)電流僅為525μA。此外,輸入共模電壓范圍包括對(duì)于單電源工作的理想選擇。
OPA337系列具有單位增益穩(wěn)定性。 OPA338系列針對(duì)大于或等于5的增益進(jìn)行了優(yōu)化。它們易于使用,并且沒(méi)有其他運(yùn)算放大器中出現(xiàn)的相位反轉(zhuǎn)和過(guò)載問(wèn)題。當(dāng)放大器擺動(dòng)到規(guī)定的極限時(shí),可以保持出色的性能。雙版本具有完全獨(dú)立的電路,即使在過(guò)載或過(guò)載時(shí)也能實(shí)現(xiàn)最低的串?dāng)_和互動(dòng)。
特性
· MicroSIZE PACKAGES:
· SOT-23-5,SOT23-8
· 單一供電操作
· 軌到軌輸出擺動(dòng)
· FET-INPUT:I B = 10pA max
< li>高速:
· OPA337:3MHz,1.2V /μs(G = 1)
· OPA338:12.5MHz,4.6V /μs(G = 5)
< /ul>
· 2.5V至5.5V的工作
· 高開(kāi)環(huán)增益:120dB
· 低靜態(tài)電流:525μA/amp
< li>單一和雙重版本
· 應(yīng)用
· 電池供電儀器
· PHOTODIODE PRE-AMPS
· 醫(yī)療器械
· 測(cè)試設(shè)備
· 音頻系統(tǒng)
· 驅(qū)動(dòng)ADC
· 消費(fèi)品
因此,下次您在尋找寬帶寬運(yùn)算放大器而不必過(guò)多擔(dān)心功耗時(shí),可以考慮去補(bǔ)償運(yùn)算放大器。它們?cè)诟咴鲆骐娐分幸约耙詮?fù)合放大器方式與其他精密設(shè)備一起使用時(shí)非常有用。