我 用 HA17741 和 LM358 两 个 芯 片 ,正 负 输 入 引 脚 都 接 地 , 但 输 出 却 是 和 +VCC,-VEE 相 当 的 电 压 。答 :这 是 失 调 电 压 引 起 的 。 运 放 的 两 个 输 入 端 同 时 接 地 时 , 不 管 其 他 引 脚 如 何 连 接 , 运 放 处 于 开 环 全 增 益 状 态 。随 便 拿 一 个 运 放 举 例 :LM358 开 环 增 益 100K 输 入 失 调 电 压 3mV, 开 环 输 出 失 调 理 论 上 可 达 300V 之 多 , 当然 由 于 正 负 电 源 的 限 制 , 只 能 到 电 源 电 压 。 而 失 调 电 压 在 差 分 输 入 的 两 个 输 入 端 不 一 定 哪 一 端 是 正 的 , 所 以可 能 输 出 正 电 源 电 压 , 也 可 能 是 负 电 源 电 压 。 再 说 这 样 大 的 增 益 即 使 输 入 失 调 电 压 为 0, 也 会 产 生 振 荡 或 干扰 。 所 以 任 何 运 放 不 可 以 在 开 环 下 工 作 或 测 试 , 即 使 测 试 开 环 增 益 / 输 入 失 调 这 些 参 数 , 也 是 连 成 反 馈 放 大 器换 算 出 来 的 。29. 如 何 放 大 阶 梯 波 电 流问 :请 教 各 位 是 否 有 做 过 阶 梯 波 电 流 放 大 的 电 路 , 是 如 何 实 现 的 ? 在 此 深 表 感 谢 !答 :典 型 的 阶 梯 波 电 流 的 产 生 与 应 用 , 常 见 于 晶 体 管 特 性 曲 线 图 示 仪 ( 通 常 :1uA/ 阶 --1A/ 阶 )。 一 般 的 实 现 思 路 是 :用 标 准 电 压 阶 梯 波 信 号 驱 动 跨 导 放 大 器 (K=Io/Vi)。 由 此 , 可 先 将 小 幅 度 阶 梯 波 电 流 通 过 标 准 电 阻 转 换 成 电 压阶 梯 波 信 号 , 再 经 由 跨 导 放 大 器 获 得 希 望 幅 度 的 阶 梯 波 电 流 (Ii*R*K)。 可 参 见 JT-I、QT-2、TEK-576、TEK-577-1等 产 品 的 图 纸 。30. 积 分 电 路 中 选 择 放 大 器 的 原 则问 :在 高 精 度 积 分 电 路 中 选 用 放 大 器 , 是 考 虑 失 调 电 压 还 是 失 调 电 流 ? 我 认 为 应 该 优 先 考 虑 失 调 电 流 。 现 在 我 选用 的 是 AD 的 OP4177, 失 调 电 流 为 0.5nA, 在 没 有 输 入 的 情 况 下 , 会 有 积 分 现 象 发 生 。 我 想 选 用 一 个 低 失 调电 流 的 , 不 知 道 可 不 可 行 ?当 没 有 输 入 时 , 积 分 电 路 出 现 或 正 斜 率 或 付 斜 率 的 斜 坡 电 压 ?答 :总 的 来 说 , 应 选 用 偏 置 电 流 小 的 , 在 积 分 电 路 正 确 构 造 ( 比 如 对 电 压 反 相 端 积 分 , 则 同 相 端 应 该 是 R-C 串 联 ,R、C 取 值 与 反 相 端 所 接 输 入 电 阻 、 积 分 电 容 相 等 ) 的 前 提 下 , 则 用 考 虑 失 调 电 流 来 定 量 考 虑 , 但 需 要 计 算 每个 输 入 端 是 否 因 为 偏 置 电 流 在 电 容 上 造 成 的 电 压 超 过 了 共 模 范 围 。 积 分 器 不 可 能 一 直 对 平 均 值 不 为 0 的 信 号( 偏 置 电 流 就 是 ) 进 行 无 限 积 分 , 需 要 或 者 加 上 直 流 负 反 馈 , 或 者 只 工 作 在 断 续 状 态 ( 积 分 - 放 电 交 替 进 行 )。0.1na 的 偏 置 电 流 不 小 , 应 根 据 情 况 据 丁 是 否 选 用 更 低 的 。 目 前 1pA 以 下 的 运 放 很 多 , 价 格 也 不 贵 。电 子 工 程 专 辑 — 为 亚 洲 及 中 国 的 电 子 工 程 师 社 群 提 供 及 分 析 最 新 工 业 和 科 技 趋 势运 算 放 大 器 设 计 与 应 用 — 电 子 工 程 师 必 备 手 册 ( 下 )
二 、 四 类 运 算 放 大 器 的 技 术 发 展 趋 势 及 其 应 用 热 点运 算 放 大 器 历 经 数 十 年 的 发 展 , 从 早 期 的 真 空 管 演 变 为 现 在 的 集 成 电 路 , 根 据 不 同 的 应 用 需 求 主 要 分 化 出通 用 型 、 低 电 压 / 低 功 耗 型 、 高 速 型 、 高 精 度 型 四 大 类 运 放 产 品 。 一 般 而 言 , 高 速 运 放 主 要 用 于 通 信 设 备 、视 频 系 统 以 及 测 试 与 测 量 仪 表 等 产 品 ; 低 电 压 / 低 功 耗 运 放 主 要 面 向 手 机 、PDA 等 以 电 池 供 电 的 便 携 式 电 子产 品 ; 高 精 度 运 放 主 要 针 对 测 试 测 量 仪 表 、 汽 车 电 子 以 及 工 业 控 制 系 统 等 。 通 用 运 算 放 大 器 应 用 最 广 , 几乎 任 何 需 要 添 加 简 单 信 号 增 益 或 信 号 调 理 功 能 的 电 子 系 统 都 可 采 用 通 用 运 放 。近 年 来 消 费 电 子 、 通 讯 、 网 络 等 应 用 领 域 的 发 展 对 运 放 产 品 也 提 出 新 的 技 术 要 求 , 更 低 功 耗 、 更 小 封 装 以及 良 好 的 匹 配 性 能 都 变 得 十 分 重 要 。 为 此 , 设 计 人 员 在 设 计 方 法 上 加 创 新 , 制 造 工 艺 与 封 装 技 术 的 进 步 也为 提 升 运 放 性 能 提 供 了 一 定 的 保 证 。 在 多 方 因 素 推 动 下 , 下 一 代 运 算 放 大 器 正 朝 着 速 度 更 快 、 集 成 度 更 高 、价 格 更 低 的 方 向 发 展 。从 市 场 需 求 的 角 度 看 , 全 球 对 放 大 器 的 需 求 都 保 持 强 势 增 长 。 中 国 市 场 也 不 例 外 , 尤 其 在 消 费 和 通 讯 领 域 。凌 特 公 司 信 号 调 理 产 品 线 总 经 理 Erik Soule 表 示 ,“ 通 讯 和 网 络 基 础 设 备 市 场 已 经 开 始 复 苏 , 未 来 几 年 这 类设 备 在 中 国 会 有 很 大 增 长 。 而 这 些 应 用 都 需 要 高 速 ADC 驱 动 器 , 以 及 低 噪 声 、 低 输 入 偏 压 运 放 等 产 品 。”ADI 公 司 产 品 线 经 理 Curt Ventola 认 为 , 未 来 放 大 器 市 场 增 长 的 驱 动 力 主 要 有 三 方 面 : 其 一 , 便 携 式 应 用的 低 功 耗 要 求 将 推 动 具 有 低 操 作 电 源 电 压 / 电 流 的 放 大 器 增 长 ; 其 二 , 高 分 辨 率 应 用 需 要 能 降 低 噪 声 和 失 真度 的 放 大 器 ; 其 三 , 由 于 性 能 和 价 格 压 力 持 续 上 扬 , 因 此 能 够 集 成 其 他 功 能 的 放 大 器 前 景 乐 观 。意 法 半 导 体 公 司 (ST) 亚 太 区 标 准 线 性 IC 产 品 行 销 经 理 Leon LEE 也 指 出 , 测 试 和 测 量 、 通 讯 、 医 疗 影 像 等领 域 的 先 进 应 用 是 提 升 放 大 器 性 能 的 主 要 驱 动 力 ;DSL 和 消 费 类 视 频 应 用 是 最 大 的 市 场 , 而 且 未 来 将 继 续此 趋 势 。 其 中 ,DSL 运 放 的 增 长 点 主 要 在 于 线 路 驱 动 器 。 而 整 合 了 滤 波 、 多 路 技 术 以 及 DC 恢 复 等 功 能 的消 费 类 视 频 放 大 器 也 被 看 好 。市 场 调 查 公 司 Databean 资 料 显 示 , 高 速 、 低 电 压 / 低 功 耗 、 高 精 度 三 类 运 算 放 大 器 的 市 场 预 计 在 未 来 的 五年 会 稳 步 增 长 , 年 复 合 增 长 率 分 别 达 到 13%、8% 及 11%, 通 用 运 算 放 大 器 的 年 复 合 增 长 率 预 计 为 5%。从 应 用 的 角 度 讲 , 不 同 的 系 统 对 运 放 有 不 同 要 求 , 选 择 合 适 的 运 放 对 于 系 统 设 计 至 关 重 要 。 对 于 通 信 、 高速 测 量 仪 表 及 超 声 波 设 备 等 高 速 应 用 , 交 流 特 性 极 为 重 要 。 但 对 于 低 速 的 高 精 度 系 统 , 直 流 方 面 的 特 性 则通 常 更 为 重 要 。 衡 量 系 统 在 交 流 特 性 方 面 的 参 数 有 信 号 带 宽 、 失 真 率 、 噪 声 等 ; 而 衡 量 系 统 在 直 流 特 性 方面 的 参 数 有 输 入 补 偿 电 压 、 开 环 增 益 、 输 入 偏 置 电 流 及 共 模 抑 制 比 等 。本 文 将 从 应 用 需 求 、 技 术 特 点 和 工 艺 封 装 等 方 面 探 讨 这 四 类 运 放 的 技 术 发 展 趋 势 和 应 用 热 点 。通 讯 和 视 频 应 用 使 高 速 运 放 成 为 焦 点电 子 工 程 专 辑 — 为 亚 洲 及 中 国 的 电 子 工 程 师 社 群 提 供 及 分 析 最 新 工 业 和 科 技 趋 势运 算 放 大 器 设 计 与 应 用 — 电 子 工 程 师 必 备 手 册 ( 下 )