4月,在ADI公司舉辦的“放大電路設(shè)計(jì),你最關(guān)心啥?”話題討論中,ADI資深專家,攜手?jǐn)?shù)十位工程師共同探討,觀點(diǎn)大碰撞,激發(fā)智慧火花。在此,特別分享其中頗具參考性的觀點(diǎn),大多是工程師們實(shí)際設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)之談,可謂實(shí)實(shí)在在的干貨,也歡迎各位讀者留言分享你的感受。
網(wǎng)友Watzmann:我們關(guān)心共模電壓,0中頻架構(gòu)要求ADC與運(yùn)放采取直流耦合,合適的共模電壓可以避免因轉(zhuǎn)換電壓帶來的額外功耗。
網(wǎng)友SunRF :為什么低頻放大電路不太考慮最大功率輸出呢?
ADI專家對(duì)此回復(fù):在低頻電路中,反向行波效應(yīng)不明顯,主要考慮信號(hào)電壓以及電流。而在中頻及射頻應(yīng)用中,由于反射的存在,要實(shí)現(xiàn)最大功率傳輸,還要考慮阻抗匹配的問題,否則導(dǎo)行電磁波會(huì)產(chǎn)生很大的反射。
網(wǎng)友skymid :關(guān)注什么指標(biāo),看應(yīng)用在什么地方啦,我比較關(guān)注的是增益,帶寬和噪聲。因?yàn)槲疫x擇的ADC一般用于ADC的前端驅(qū)動(dòng),為了使運(yùn)放的噪聲和精度不影響ADC的 SNR等指標(biāo),需要根據(jù)ADC的輸入信號(hào)帶寬,有效位數(shù)等指標(biāo)來確定運(yùn)放的指標(biāo),所以要求選擇低噪聲高精度寬帶放大器,比如ADA4930是個(gè)不錯(cuò)的選擇,anyway,沒有最好的,只有最合適的,應(yīng)用不同,關(guān)注的重點(diǎn)就不同。
網(wǎng)友fangjinbiao:失調(diào)電壓,因?yàn)樗鼈^我的心
網(wǎng)友GuPeng:我最關(guān)心的是 失調(diào)電壓 帶寬 壓擺率和輸入輸出電壓范圍,選擇好了這些參數(shù),一個(gè)電路基本就可以正常工作了。至于其他的參數(shù):一般的運(yùn)放共模抑制比至少有60dB,電源抑制比一般都有100dB;如果要求便攜式低壓工作,則要選擇輸入輸出軌到軌運(yùn)放;如果在高速電路中,首先關(guān)注的就是帶寬和壓擺率;還有像輸入失調(diào)電流 輸出驅(qū)動(dòng)電流 供電電壓范圍等參數(shù)都要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場合來選擇合適的芯片。
網(wǎng)友李鎮(zhèn)江:我覺得首要的還是電源的影響吧,以前做的板子電源部分處理不好直接影響到整個(gè)作品的效果。
網(wǎng)友Summer :以前做精密儀器的時(shí)候,選型時(shí)考慮的要素有:失調(diào)電壓以及其溫漂系數(shù),輸入電流,噪聲頻譜,供電范圍,輸入范圍,輸出驅(qū)動(dòng)能力,功耗。用的最多的是OP177和AD8629。
對(duì)于AD8629這種運(yùn)放還得考慮輸入帶寬。一直對(duì)運(yùn)放的SETTLING TIME存有疑問,發(fā)現(xiàn)運(yùn)放負(fù)載RC選值會(huì)影響到ADC的精度,要改采樣時(shí)刻,這個(gè)細(xì)微的信號(hào)示波器又是觀察不到的,用的ADC(24BIT)如果采樣早 了就會(huì)讀值有差異。 現(xiàn)在告別了小信號(hào)測量這個(gè)領(lǐng)域,從事音頻、視頻相關(guān)的模擬設(shè)計(jì),整個(gè)信號(hào)鏈路和信號(hào)放大電路還是相通的,比如CODEC就是DAC和ADC的功能,功放就 是運(yùn)放,LINE TRANSCEIVER就是儀表放大器?,F(xiàn)在不再考慮OFFSET、線性度這些設(shè)計(jì)要素,轉(zhuǎn)而對(duì)器件的SNR,信納比,THD這些動(dòng)態(tài)指標(biāo)關(guān)注較多,正在 學(xué)習(xí)中,ADIMTTUTORIAL和LINEAR CIRCUIT DESIGN HANDBOOK寫的不錯(cuò)。
網(wǎng)友jiangxi0929:現(xiàn)在正在做I-V 小信號(hào)前置放大關(guān)心的
1)是電源供電方式,2)帶寬,3)偏置電流,4)噪聲等
網(wǎng)友1512787260:我所設(shè)計(jì)的比較關(guān)心增益,噪溫,帶寬。在放大器應(yīng)用當(dāng)中,基本都使用在前端射頻信號(hào)的放大,增益的有一點(diǎn)的要求,特別是噪溫,往往需要很好的噪聲溫度系數(shù)。當(dāng)然在設(shè)計(jì)中,放大器的供電也很重要,電源設(shè)計(jì)的不合理會(huì)給信號(hào)放大帶來很多不確定的問題。
網(wǎng)友TLZme:作為前置放大部分,個(gè)人首先考慮 增益和 噪聲電平 兩個(gè)要求。經(jīng)過前級(jí)放大,放大倍數(shù)足夠的情況下輸出的噪聲要盡量小。
網(wǎng)友kkfjenui:相對(duì)而言,我還是比較關(guān)心電源抑制比(PSRR)問題:隨著公司產(chǎn)品的升級(jí),成本的節(jié)約,設(shè)備主板電源電流的量級(jí)要求的增加。最終用戶希望能延長電池使用時(shí) 間(即高效的DC/DC轉(zhuǎn)換過過程、使用效率的穩(wěn)壓器)。然后實(shí)用當(dāng)中與線性穩(wěn)壓相比,開關(guān)穩(wěn)壓器在電源線中產(chǎn)生更多的紋波
網(wǎng)友方紅敏:我比較關(guān)心失調(diào)電壓和共模抑制比,失調(diào)電壓對(duì)于采樣精度要求較高的場合還是很重要,誤差還是很大的。
網(wǎng)友changaibin:我對(duì)運(yùn)放放大器指標(biāo)最關(guān)注的是噪聲電平,因?yàn)?a href="http://www.www27dydycom.cn/v/tag/8791/" target="_blank">數(shù)字電路、開關(guān)電源等常常會(huì)帶來不同程度的噪聲,從而干擾模擬電路部分(即是采取濾波等措施也不能完全消除),造成運(yùn)放輸出的失真(尤其在運(yùn)放輸入端為微弱的小信號(hào)時(shí))。
網(wǎng)友maoshen:輸入共模范圍在后期開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境,溫度,和外在emi有著相關(guān)聯(lián)的關(guān)系。
網(wǎng)友caobz:我最關(guān)心的是輸入阻抗、失調(diào)電壓、壓擺率。特別在對(duì)高電壓進(jìn)行采樣時(shí),分壓電阻阻值也就需要用很大的阻值,為防止運(yùn)放本身的輸入電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響,輸入 阻抗是必須考慮的因素;失調(diào)電壓直接影響輸出信號(hào)的偏差,特別在對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行處理后,造成正半周和負(fù)半周信號(hào)的幅度不相等;壓擺率直接影響信號(hào)相位滯后 的參數(shù),對(duì)實(shí)時(shí)檢測信號(hào)單片機(jī)而言,更是顯得極其重要,如果信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放放大后,輸出信號(hào)的相位滯后得太大,無疑對(duì)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)來說是很嚴(yán)重的問題,特別 在閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,相位的滯后很可能造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的產(chǎn)生的振蕩現(xiàn)象。
ADI專家:為大家的觀點(diǎn)點(diǎn)個(gè)贊!很實(shí)在的分享!個(gè)人談?wù)勅绾卧诒姸嗟姆糯笃髦羞x擇合適的芯片:首先可以通過供電電壓把選擇范圍降下來;帶寬、輸入輸出范圍、初始失調(diào)電壓、初始偏置電流、輸入噪聲等參數(shù)指標(biāo)可以進(jìn)一步將芯片的種類縮小。當(dāng)然,在實(shí)際工程中,很重要的一點(diǎn)是性價(jià)比。
網(wǎng)友曾永龍:我最關(guān)心的是電源抑制比和失調(diào)電壓,就一般放大電路而言,電源沒處理好,很容易引入噪聲,使得輸出波形很雜,所以電源抑制比是很重要的,至于失調(diào)電壓,對(duì)于小信號(hào)放大就比較重要了。
網(wǎng)友dingranshiwo:您好!本學(xué)期我正在學(xué)習(xí)《傳感器原理》這門課程,所以對(duì)于最近的課程設(shè)計(jì)中,對(duì)我最重要的是共模抑制比。 原因如下:傳感器測量量比較微小的時(shí)候,高共模抑制比可以抑制傳感器輸出共模電壓,大大減少了干擾。尤其是巧妙地配合了半橋、全橋這樣的測量電路,使得電 路測量更加準(zhǔn)確。謝謝。
網(wǎng)友sunny_adi:我很關(guān)心AC-PSRR和SR。在目前的設(shè)計(jì)中對(duì)其供電采用的是開關(guān)電源,故AC-PSRR會(huì)影響其失調(diào)電壓。對(duì)于高速應(yīng)用中SR是很重要的參數(shù),決定了最大輸入電壓參數(shù)。
網(wǎng)友green007:如果要求輸出幅直,就看軌到軌,壓擺率 如果是精密類,就看噪聲,失調(diào) 只知道這么多了。
網(wǎng)友hustei_ly:在最近項(xiàng)目用的運(yùn)放里面要用某種探頭某種應(yīng)用的采集圖像,一個(gè)探頭需要許多輔助電壓,所以用運(yùn)放是來產(chǎn)生探頭所需的直流偏壓。設(shè)計(jì)的時(shí)候首先考慮的是噪聲電 平和電源抑制比,然后是失調(diào)電壓,帶寬(當(dāng)然是希望盡量小)。因?yàn)檎麄€(gè)板子是一個(gè)Boost升壓電路供電,雖然后面加了LDO,但是為了保證產(chǎn)生的偏壓符 合探頭需求,必須將供電輸出噪聲(也就是運(yùn)放的供電電壓)嚴(yán)格控制,同時(shí)較高的PSRR可以對(duì)運(yùn)放供電電源上的噪聲有一個(gè)很好的抑制,然后考慮的是失調(diào)電 壓,因?yàn)樘筋^偏壓是經(jīng)運(yùn)放放大產(chǎn)生的,電阻都是選用的1%精度的,以使放大的倍數(shù)更精確,從而使輸出電壓符合要求,如果失調(diào)過大,很影響輸出精度,所以對(duì) 運(yùn)放的失調(diào)電壓也有很大的一個(gè)要求。最后還要注意下運(yùn)放的帶寬,因?yàn)檫@里放大直流電平,所以對(duì)帶寬沒特別大要求,應(yīng)選用盡量小帶寬的運(yùn)放,高帶寬的運(yùn)放更 容易引入噪聲。對(duì)運(yùn)算的壓擺率、CMRR、R2R等沒有很大要求。
ADI專家adi_peng:主要還要看應(yīng)用的領(lǐng)域,如果是小信號(hào)放大,比較關(guān)心輸入阻抗,偏流,噪聲,失調(diào), CMRR, PSRR。但就個(gè)人而言最關(guān)心的還是增益帶寬積。
ADI專家ADI_Wei:是的,網(wǎng)友們說的都很全面了,不同的應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注點(diǎn)不同,對(duì)于高精度的應(yīng)用,噪聲、失調(diào)電壓可能是最關(guān)心的;對(duì)于高速的應(yīng)用則需要關(guān)注帶寬、壓擺率、輸出電 流;對(duì)于弱電流檢測的應(yīng)用,輸入偏置電流可能是最重要的,例如AD549偏流就比較?。粚?duì)于高溫場合的應(yīng)用,例如石油鉆井,高溫就是必要的了,如 AD8634;還有汽車電子,需要汽車級(jí)的……不管什么場合,信號(hào)的電壓輸入輸出范圍,誤差來源,封裝,價(jià)格,樣片提供等都是我們要考慮的。因此,很多時(shí) 候選擇一個(gè)合適的運(yùn)放比選擇一個(gè)ADC更難。
網(wǎng)友wsdymg:對(duì)于不同的設(shè)計(jì)需要考慮的參數(shù)不一樣吧,不同的應(yīng)用可能考慮的側(cè)重點(diǎn)不一樣,低壓應(yīng)用中,比較關(guān)注軌到軌(R2R),在精確測量中比較關(guān)注失調(diào)電壓,在 高速應(yīng)用中比較關(guān)注帶寬等,比如我現(xiàn)在做的電池管理系統(tǒng)對(duì)共模電壓就比較關(guān)注。
網(wǎng)友zachfly:確實(shí)與應(yīng)用相關(guān)吧,我主要做視頻相關(guān)的,對(duì)于模擬信號(hào),CMRR和PSRR太重要了,輕則干擾有條紋,嚴(yán)重時(shí)“白雪”飄飄。如果單純靠芯片抑制是很難實(shí)現(xiàn) 的,設(shè)計(jì)者必須對(duì)外部電路進(jìn)行分析,加必要的外設(shè)電路進(jìn)行濾波和旁路,至于噪聲電平,現(xiàn)在芯片抑制比已經(jīng)做得很好了,只要保證輸入輸出設(shè)計(jì)得當(dāng),同時(shí) PCB設(shè)計(jì)要特別注意,不要輕易與其他數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生公共阻抗,沒想象的那么難。 作為應(yīng)用工程師,選合適的芯片最重要了,其實(shí)上述提到的參數(shù),芯片已經(jīng)盡可能集成做到最佳了,基本有個(gè)概念的認(rèn)識(shí)就可以了,不知道這是不是一種悲哀。
網(wǎng)友jianping:噪聲電平啊,音頻運(yùn)放要求比較高,還有一個(gè)自勵(lì)振蕩,惱火得很。
ADI專家adi_susan:對(duì)于高精度的系統(tǒng)來講,噪聲和失調(diào)電壓的溫漂最重要了,因?yàn)闇仄禂?shù)很難校準(zhǔn)得掉,因此一定要考慮。放大器的溫漂和噪聲可以等效為信噪比,從而換算成對(duì)應(yīng)的 分辨率位數(shù),這樣就可以確定ADC的分辨率了。如果放大器的性能指標(biāo)沒有達(dá)到,即使系統(tǒng)中選一個(gè)24位的ADC也是沒有用 的。 另外,對(duì)于稍高信號(hào)頻率的應(yīng)用,小信號(hào)帶寬和壓擺率是要分別考慮的。
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