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发表于 2007-11-26 07:30:58
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Q1：OPA内部是怎样构成的?
0 G, m% w! a" H' D1 |' e1 i “就是一堆晶体管”2 j* B9 t6 w8 z, I* M; N
1 r3 k9 l; m5 D# _3 w0 I
: t. r6 V7 ~' h8 A # s$ O) Q# p* k# j) ?: ] d9 e+ m
- 包含输入级，中间放大级和输出级。基于应用的话，不用特别关注内部的结构。
: V# p) c3 P- A1 P8 u) b - 同相端和反相端输入地方有等效二极管，就是所谓的ESD保护。一般运放内部都会做。输出端也有。但是因为做在芯片内部，所以能力有限，即最大通过瞬间电流有限。 D! K: C5 j( o% ~6 n
提示：芯片级的ESD等级和产品级的ESD等级完全是两码事，遵循的不是一个规范。9 p; o- L& X! X, d7 m7 {1 e$ P
芯片规格书上，ESD指标虽然写着2kV ，应用到实际产品上，如果打2kV静电上去，是无法承受的。产品ESD遵循的是IEC61340的标准。所以，设计过程中，想要通过选择自身ESD高的芯片去防止浪涌，是不可取的。0 w5 ]- I* W' M* E. ?8 G0 w
所以一般芯片，用静电枪直接打管脚，能承受400v静电的已经算顶尖芯片了。有的芯片会直接标机器模式，通常就是400v和200v这样的值了。
; ~8 F0 z. y% h1 ^& t Q2:OPA常用封装有哪些?- Q9 Z& H2 i( w7 X$ i& T R
常见1/2/4路，常用封装基本都兼容。 H, h+ G7 g$ Z+ C& n1 G
小提示：设计时候尽量选通用封装，否则很容易是Single Source(独一物料，市面上没有兼容的)，结果就是被供应商绑架。
2 |# l0 l6 Q: Q, L 日系的很多封装尺寸很怪异。跟欧美系的很多封装不一样。所以选日系芯片的时候，留个心眼，一不小心，就是single source了。
* f# k! g% N4 }9 W% h3 N4 D. M Q3：OPA都有哪些作用?, }2 G4 j* b# Y" k
放大小信号(或缩小大信号)
$ w) ?( M7 D4 ?8 [ 阻抗匹配' x8 I+ Y* t H* Q
信号隔离：例如跟随放大器
: v o$ W# ~2 `8 q T; d, _ 滤波(低通，高通，带通滤波等)：一阶滤波用的比较多，提示，网上小工具可以用来计算参数。* W$ ^ ]4 }/ A) W" Q8 d- E
驱动：可以驱动音响，驱动视频设备伽马线，这些应用都要求瞬间输出电流很大。
& i- v; L% s% d: |& P, Q -运放驱动长线：线约长，分布电容越大，运放驱动容性负载，会产生震荡
1 ?0 Q0 m; t7 A4 q; N, t" u+ e0 v 做小功率电源! o* M& s3 r$ ]' ^3 z
-一般运放输出20-30mA，跟I/O口差不多。) C5 V* f& V' \3 b
-有些特殊运放能够输出1-2A比较大电流的，可以当做小功率电源用，很干净。但是不能做基准源，因为精度不够。
7 P$ i: A" [. Y- R- |6 P, A Q4：OPA怎样供电?. y' a. V/ D3 s5 j9 r8 ]
- 引用业内资深专家：如果一个运放都不舍得用LDO供电，还指望谈稳定性? m) y7 E9 S" H
- DCDC都不可以，最好尽量是LDO，最次也得7805。7 E1 r9 [ m: Y2 t7 F# s+ q
Q5：OPA都有哪些类型?
. g0 L8 n) E9 C0 M2 H/ a' f1 Z5 r 超低功耗运放(Nano Power OPA)：几百nA
( k/ b1 B' P4 h V K1 t 低功耗运放(Micro Power OPA)：
8 j0 c( s2 r: ]+ t 高速运放(High Speed OPA)：重点两个参数：增益带宽积(GBP)和压摆率(SR)7 _4 b) x8 J! `; ~7 Q W
高精度运放(High Precision OPA)：重点两个参数：Vos失调电压(低于采样电压的一半)，温漂1 |* r2 s# Z+ O! ~
低噪声运放(Low Noise OPA)：常用于脑电波，心率，脉搏等小信号采集
5 u# a$ K2 _7 ^/ R 差分放大器(Fully Differential OPA)：输入共模抑制比足够大(有人拿高精度运放当做差分放大器，为了节省成本，但是效果不行。)* J* h! x4 I: w1 H9 e5 Y
功率放大器(Power OPA)：功放驱动* e# G3 o# [' [- h% [8 ?
音频放大器(Audio OPA)：! ~+ l% ?9 E0 Y( R
仪表放大器(Instrumentation OPA)：共模抑制比很高。配合专门电路，能够有效去除共模干扰。
( N0 o l. K0 K( | 其他专用型放大器4 l) t6 U1 A& c: C
Q6：OPA常用的参数有哪些?. j2 Y, |; i. {. {- W G' c, j
输入失调电压(Input Offset Voltage) Vos
2 T5 Q8 C6 Z: V2 A0 ] 输入失调电压的温漂(Offset Voltage Drift)：对Vos的补充' L" ^$ W7 U" B" E6 z
输入偏执电流(Input Bias Current)IB：
3 A7 s- L6 K" K, z9 v. N3 {" N( T8 ] 输入失调电流(Input Offset Current)Ios：是IB的补充- l, J* g! P: F# T
共模电压输入范围(Input Common-Mode Voltage Range)Vcm：运放在某个供电下，同相端和反相端给到的最大信号范围。
! r* m" }" {# b# d$ B7 ]6 p3 h" w3 x* a% J 输出特性(Output Characteristic)1 o2 \# [. g1 I$ G! l/ z0 S0 ?+ w' D
输出电流限制(Output Current Limit)：关注这个参数，主要因为，有些应用要求输出电流尽量大，比如输出线很长(跳线连接两个系统)或者 负载输入阻抗很小。) a. V* T7 Z6 j3 K& K
小提示：如果用长线链接两个系统，输出要串个电阻：1)来限流。2)防止热插拔瞬间的浪涌。% z* f5 S5 r# }" ], }+ O
ESD和浪涌的区别。 m y5 f! w/ t- v
1) 浪涌持续的是毫秒级，ESD静电只持续微秒或者纳秒级别。
' @$ d" J+ Q/ }/ f l) `/ v 2) 浪涌一般示波器可以抓下来。ESD静电一般示波器是看不到的。2 h6 j0 z( v9 B5 x) A$ I; x/ y0 I
工作电压范围 VDD2 O! v8 x4 {7 p! \( W; O7 Q
静态工作电流(Quiescent Current)Iq
- R3 O9 P2 o/ D5 _& @ 增益带宽积(Gain Bandwidth Product)GBP：对交流信号非常重要 ，直流信号可以不用关注太多。' i+ h; V$ y7 z% ~
压摆率(Slew Rate)SR：GBP大，意味着SR大;SR值用来反映跳变沿快慢的。 W q8 j# J% Z' j* x7 Z
开环增益(Open-Loop Voltage Gain)Aol：常见120db;这个值越大，留给设计放大倍数的余量越大。也是交流特性，跟频率密切相关。
1 e( a7 V' K. g3 K: H4 {, Q 电压噪声密度(Voltage Noise Density)en：# W6 ^+ K/ [$ Z d7 u! U: n- W
相位裕度(Phase Margin)：越大越好，越稳定
* W8 S! D& w2 m( {. [ 共模信号抑制比(Common Mode Rejection)：反映了对共模干扰信号的抑制能力，值越大越好。
6 C, \0 @4 s% {4 V5 {& z! `" T 电源纹波抑制比(Supply Voltage Rejection)：反映了对供电端噪声的抑制能力，值越大越好。
* {7 |! ?. Z5 j$ a3 d Q7：三极管放大能代替运放放大吗?7 t# W8 [3 h5 u* K! d
Yes：运放内部本身就是一堆晶体管的集成，音乐发烧友所推崇的所谓“胆机”，很多就是用分立的晶体管、电子管所设计。# x- C# n- Z! o9 B$ ~4 h( J( d
No：但是三极管参数一致性差，放大电路批量生产良率低，需要微调参数，生产工艺麻烦。
/ S8 c7 T9 \; R& e Q8：什么是轨至轨运放?; d# @' V6 O: i; H/ P* U1 G; b
轨(Rail)指的是供电电压- T, s' u7 S8 ^- v) |4 v. Y0 t& o
共模输入电压(Common Mode Input Voltage)范围“包含(超过一点)”供电电压，即所谓轨至轨输入。# m; B7 }7 ^8 s, N
输出电压范围“包含(几乎达到)”供电电压，即所谓轨至轨输出。- |: t5 W8 O0 {9 r% B
Q9：运放可以用作比较器么?5 r, o1 n8 U! l0 J* _% @+ q
Yes：
) ]% G/ }9 b8 h; z$ y( X' c9 l 大部分运放是可以再开环下工作的7 Y% s8 d) s1 i. V
No：4 j0 ^% c J( V) ]
-有一些运放的同相输入与反相输入之间有嵌位二极管(差分二极管保护)，用作比较器时(压差超过0.7v)会导致其中一个嵌位二极管导通，(如果源输入阻抗很低，可以供的电流很大)从而有大电流流过，甚至烧坏芯片。
4 o0 L9 N, i' {6 C0 E# n (看差模输入电压范围，这个参数大，说明没有嵌位二极管。可以用。); y+ Y' @9 e0 M" R6 Q5 u* P
-反应速度慢，即使高速运放，也不够快。* S; l! p# z" J% n3 p
-稳定性不佳，过载饱和时恢复时间长。
" h5 v# W; [: R4 ~3 i) @& K ; M: n4 w, {- W9 V8 L' J
) B3 u$ K4 W: }0 _+ ? * |: n$ H2 u" v" ]% a3 s
- 输出无法真正到轨
- J9 d3 r0 f s: S( j' z 输入级由于补偿电路作用，可以超过供电轨，但是输出级由于晶体管的导通内阻，无法真正到轨，会有几mV~几十mV的差距。
/ J3 c0 o% G u, ^9 h - 输出误差和带负载阻抗相关:负载大,输出小，负载很重，输出到电源轨的差距就很大
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发表于 2007-11-26 07:31:47
