AD712 精密低成本高速双运放

AD712 精密低成本高速双运放
AD712 精密低成本高速双运放

高速数字信号的信号完整性分析

科研训练 设计题目:高速数字信号的信号完整性分析专业班级:科技0701 姓名:张忠凯 班内序号:18 指导教师:梁猛 地点:三号实验楼236 时间:2010.9.14~2010.11. 16 电子科学与技术教研室

摘要: 在高速数字系统设计中,信号完整性(SI)问题非常重要的问题,如高时钟频率和快速边沿设计。本文提出了影响信号完整性的因素,并提出了解决电路板中信号完整性问题的方法。 关键词:高速数字电路;信号完整性;信号反射;串扰 引言: 随着电子行业的发展,高速设计在整个电子设计领域所占的比例越来越大,100 MHz 以上的系统已随处可见,采用CS(线焊芯片级BGA)、FG(线焊脚距密集化BGA)、FF(倒装芯片小间距BGA)、BF(倒装芯片BGA)、BG(标准BGA)等各种BGA封装的器件大量涌现,这些体积小、引脚数已达数百甚至上千的封装形式已越来越多地应用到各类高速、超高速电子系统中。 从IC芯片的封装来看,芯片体积越来越小、引脚数越来越多;这就带来了一个问题,即电子设计的体积减小导致电路的布局布线密度变大,同时信号的上升沿触发速度还在提高,从而使得如何处理高速信号问题成为限制设计水平的关键因素。随着电子系统中逻辑复杂度和时钟频率的迅速提高,信号边沿不断变陡,印刷电路板的线迹互连和板层特性对系统电气性能的影响也越发重要。对于低频设计,线迹互连和板层的影响可以不考虑,但当频率超过50 MHz时,互连关系必须考虑,而在评定系统性能时还必须考虑印刷电路板板材的电参数。因此,高速系统的设计必须面对互连延迟引起的时序问题以及串扰、传输线效应等信号完整性问题。 1.信号完整性的概念: 信号完整性是指信号未受到损伤的一种状态,良好的信号完整性是指在需要时信号仍然能以正确的时序和电压电平值做出响应。差的信号完整性不是由某一单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同引起的。 2.信号完整性问题的分析: 高速不是就频率的高低来说的,而是由信号的边沿速度决定的,一般认为上升时间小于4倍信号传输延迟时可视为高速信号。信号完整性问题的起因是由于不断缩小的上升和下降时间。假如信号的上升沿和下降沿变化比较缓慢,则电路结构和元器件所造成的影响不大,可以忽略。 当信号的上升沿和下降沿变化加快时,整个电路则会转化为传输线问题,即电路的延迟、反射等问题;当电路中有大的电流涌动时会引起地弹,如大量芯片的输出同时开启时,将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过,芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声,这样会在真正的地平面( 0 V)上产生电压的波动和变化,犹如从地面弹回电路的信号一样;通常表现为在一根信号线上有信号通过时,在上与之

运放参数详解-超详细

运放参数的详细解释和分析1—输入偏置电流和输入失调电 流 一般运放的datasheet中会列出众多的运放参数,有些易于理解,我们常关注,有些可能会被忽略了。在接下来的一些主题里,将对每一个参数进行详细的说明和分析。力求在原理和对应用的影响上把运放参数阐述清楚。由于本人的水平有限,写的博文中难免有些疏漏,希望大家批评指正。 第一节要说明的是运放的输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .众说周知,理想运放是没有输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .的。但每一颗实际运放都会有输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .我们可以用下图中的模型来说明它们的定义。 输入偏置电流Ib是由于运放两个输入极都有漏电流(我们暂且称之为漏电流)的存在。我们可以理解为,理想运放的各个输入端都串联进了一个电流源,这两个电流源的电流值一般为不相同。也就是说,实际的运入,会有电流流入或流出运放的输入端的(与理想运放的虚断不太一样)。那么输入偏置电流就定义这两个电流的平均值,这个很好理解。输入失调电流呢,就定义为两个电流的差。

说完定义,下面我们要深究一下这个电流的来源。那我们就要看一下运入的输入级了,运放的输入级一般采用差分输入(电压反馈运放)。采用的管子,要么是三级管bipolar,要么是场效应管FET。如下图所示,对于bipolar,要使其工作在线性区,就要给基极提供偏置电压,或者说要有比较大的基极电流,也就是常说的,三极管是电流控制器件。那么其偏置电流就来源于输入级的三极管的基极电流,由于工艺上很难做到两个管子的完全匹配,所以这两个管子Q1和Q2的基极电流总是有这么点差别,也就是输入的失调电流。Bipolar输入的运放这两个值还是很可观的,也就是说是比较大的,进行电路设计时,不得不考虑的。而对于FET输入的运放,由于其是电压控制电流器件,可以说它的栅极电流是很小很小的,一般会在fA级,但不幸的是,它的每个输入引脚都有一对ESD保护二极管。这两个二极管都是有漏电流的,这个漏电流一般会比FET的栅极电流大的多,这也成为了FET 输入运放的偏置电流的来源。当然,这两对ESD保护二极管也不可能完全一致,因此也就有了不同的漏电流,漏电流之差也就构成了输入失调电流的主要成份。

高速电路中的信号完整性问题

高速电路中的信号完整性问题 许致火 (07级信号与信息处理 学号 307081002025) 1 信号完整性问题的提出 一般来讲,传统的低频电路设计对于电子工程师并不是多么复杂的工作。因为在低于30MHz的系统中并不要考虑传输线效应等问题,信号特性保持完好使得系统照常能正常工作。但是随着人们对高速实时信号处理的要求,高频信号对系统的设计带来很大的挑战。电子工程师不仅要考虑数字性能还得分析高速电路中各种效应对信号原来 面目影响的问题。 输入输出的信号受到传输线效应严重的影响是我们严峻的挑战 之一。在低频电路中频率响应对信号影响很小,除非是传输的媒介的长度非常长。然而伴随着频率的增加,高频效应就显而易见了。对于一根很短的导线也会受到诸如振玲、串扰、信号反射以及地弹的影响,这些问题严重地损害了信号的质量,也就是导致了信号完整性性能下降。 2 引起信号完整性的原因 2.1 传输线效应 众所周知,传输线是用于连接发送端与接收段的连接媒介。传统的比如电信的有线线缆能在相当长的距离范围内有效地传输信号。但是高速的数字传输系统中,即使对于PCB电路板上的走线也受到传输线效应的影响。如图1所示,对于不同高频频率的PCB板上的电压分布是不同的。 图 1 PCB在不同频率上的电压波动

因为低频电路可以看成是一个没有特性阻抗、电容与电感寄生效应的理想电路。高速电路中高低电平的快速切换使得电路上的走线要看成是阻抗、电容与电感的组合电路。其等效电路模型如图2所示。导线的阻抗是非常重要的概念,一旦传输路径上阻抗不匹配就会导致信号的质量下降。 图 2 传输线等效电路模型 由图2的模型可得电报方程: 2.2 阻抗不匹配情况 信号源输出阻抗(Zs)、传输线上的阻抗(Zo)以及负载的阻抗(ZL)不相等时,我们称该电流阻抗不匹配。也这是说信号源的能量没有被负载全部吸收,还有一部分能量被反射回信号源方向了。反射后又被信号源那端反射给负载,除了吸收一部分外,剩下的又被反射回去。这个过程一直持续,直到能量全部被负载吸收。这样就会出现过冲与下冲(Overshoot/Undershoot)、振铃(ring)、阶梯波形(Stair-step Waveform)现象,这些现象的产生导致信号出现错误。 当传输媒介的特性阻抗与负载终端匹配时,阻抗就匹配了。对于PCB板来说,我们可以选取合适的负载终端策略及谨慎地选择传输介

运放参数的详细解释和分析-part19,全功率带宽(FPBW)

对于一个输出为正弦波的信号,输出电压可表示为: Vout = Vp * sin(2*pi*f*t) 这个输出电压对时间求导可得: 上式的max是指在求导后的余弦信号在t=0时得到最大值。这个很好理解,也就是说原正弦信号在t=0时压摆率最大。 可以看出dV/dt表示的压摆率,跟信号的频序有关,还与信号的输出幅值有关。上式中,如果Vp是运放的输出满幅值。则上式可表示为 此时FPBW就是运放的满功率带宽了。记住它吧,它简值太重要了。例如如果想在100Khz以内得到正弦波的10Vo-p振幅,按照公式需要转换速率的是6.3v/us以上的OP。可以看出,满功率带宽由压摆率和输出信号的幅值决定的。也就是压摆率一定的情况下,输出信号的幅值越大,全功率带宽越小。这也解释了上面OPA333的测试结果。 这里还要说一个得要的公式,就是运放的上升时间与带宽的关系。如下式,面熟,这个公式在很多地方都见过。也太重要了,记住它吧。

今天我们深一点分析这个公式的由来。其实它是由一阶系统的响应计算而来的。对于一阶RC的频率响应为 一阶系统的阶跃响应为下式。 Vo=0.1Vm时t=0.1RC。(-ln0.9 =0.1)当Vo=0.9Vm时,t=2.3RC (-ln0.1=2.3)。则RC阶跃响应的时间为Tr=2.2RC. 而对于一个一阶RC的带宽又可以表示为:BW=1/(2*pi*RC)。上升时间里也有RC,这两个RC是同一个喽。这句是废话。那Tr=2.2/(2*pi* BW)=0.35/BW。 下面我们对这个结论用TINA进行一下仿真。运放为OPA2188,增益带宽积为2MHz。运放设置为增益为1的同向放大电路。输入信号为10mV的阶跃信号。输出信号的上升时间为220.8ns-82.5nS=138.3nS.

信号完整性高速互连综述

信号完整性中抖动、噪声研究和发展

信号完整性中抖动、噪声研究和发展 1 引言 随着现代电子产品的开发周期越来越短,工作频率越来越高,尺寸越来越小,产品结构越来越复杂,数字技术的发展日新月异。在20世纪90初,几十兆主 频的X86还是很新鲜的事物,而到如今,频率高达3GHZ的CPU已成为个人电脑的标准配置[1]。手机处理器在10年前ARM7主频还是20MHz,而到了现在2GHz、多核的手机处理器在移动设备上广泛的被应用。处理器遵循着摩尔定律开速的 发展,主频从数十MHz上升到现在的3GHz只用了20年的时间。而在数字产品中,随着工艺的不断改进提升,20前的制造工艺还是微米数量级,而现在已经 步入到了14纳米级工艺。 可见如今的数字电路设计中,芯片的趋势——处理速度越来越快,面积越 来越小,密度却越来越大。数字电路系统的信号速率、时钟频率和集成电路开 关速度[2]的持续增加。这在给广大用户带来更好体验,更便捷应用的同时,也给数字设计者提出了巨大的挑战[3]。信号完整性对于高速电路板和深亚微米(低于0.35微米)芯片设计都是需要考虑的问题[4]。以前在低速设计中可以应 用的方法,在高速电路设计中就编的举步维艰、寸步难行;理论上在设计方法 上应该是正确的,但在实践中却达不到理想的效果。这就涉及到了高速数字电 路设计的问题。I/O速度的提高使得链路总的可用最大抖动预算——单元区间(UI)必将相应的减小。而为了保证设计的整个链路系统有比较好的误码率, 面临的最大挑战就是降低抖动。特征尺寸减小带来的另一个严峻挑战就是功率 损耗和功率密度必须小于某一约束限度,或者说就是使用低功耗设计。 关于抖动的话题对于通信系统的合理设计变得越来越重要,如今,一个通 讯系统的时钟抖动已经成为了影响系统性能的基本限制。时钟抖动的范围与当 今高速串行总线紧密相关,并且数据连接在数字电路系统的设计中,对抖动的 严加控制是必须解决的问题。这是在这种情况下,抖动成为了高速数字通信系 统中,电路设计的一个基本指标。认识什么是抖动,如何描述抖动,成为配置 一个满足性能要求的高速数字系统必不可少的一步。

运放的主要参数

集成运放的参数较多,其中主要参数分为直流指标和交流指标。其中主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏臵电流、输入失调电流、输入偏臵电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰最大差模输入电压。 主要交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。 1、输入失调电压VIO(Input Offset Voltage)输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。 输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入失调电压在±1~10mV之间;采用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些。对于精密运放,输入失调电压一般在1mV以下。输入失调电压越小,直流放大时中间零点偏移越小,越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。 2、输入失调电压的温漂αVIO(Input Offset Voltage Drift) 输入失调电压的温度漂移(又叫温度系数)定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个参数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路由于温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间,精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。 3、输入偏臵电流IB(Input Bias Current) 输入偏臵电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端的偏臵电流平均值。输入偏臵电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。输入偏臵电流与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入偏臵电流在±10nA~1μA之间;采用场效应管做输入级的,输入偏臵电流一般低于1nA。对于双极性运放,该值离散性很大,但几乎不受温度影响;而对于MOS型运放,该值是栅极漏电流,值很小,但受温度影响较大。 4、输入失调电流(Input Offset Current)输入失调电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端偏臵电流的差值。输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电流越小。输入失调电流是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电流大约是输入偏臵电流的百分之一到十分之一。输入失调电流对于小信号精密放大或是直流放大有重要影响,特别是运放外部采用较大的电阻(例如10k或更大时),输入失调电流对精度的影响可能超过输入失调电压对精度的影响。输入失调电流越小,直流放大时中间零点偏移越小,越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。 5、输入阻抗 (1)差模输入阻抗差模输入阻抗定义为,运放工作在线性区时,两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。差模输入阻抗包括输入电阻和输入电容,在低频时仅指输入电阻。 (2)共模输入阻抗共模输入阻抗定义为,运放工作在输入信号时(即运放两输入端输入同一个信号),共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比。在低频情况下,它表现为共模电阻。 6、电压增益 (1)开环电压增益(Open-Loop Gain)在不具负反馈情况下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称为开环增益,记作AVOL,有的datasheet上写成:Large Signal Voltage Gain。AVOL 的理想值为无限大,一般约为数千倍至数万倍,其表示法有使用dB及V/mV等。 (2)闭环电压增益(Closed-Loop Gain顾名思义,就是在有反馈的情况下,运算放大器的放大倍数、

高速信号与信号完整性分解

什么是高速数字信号? 高速数字信号由信号的边沿速度决定,一般认为上升时间小于4倍信号传输延迟时可视为高速信号,而高频信号是针对信号频率而言的。高速电路涉及信号分析、传输线、模拟电路的知识。错误的概念是:8KHz帧信号为低速信号。多高的频率才算高速信号? 当信号的上升/下降沿时间< 3~6倍信号传输时间时,即认为是高速信号. 对于数字电路,关键是看信号的边沿陡峭程度,即信号的上升、下降时间,信号从10%上升到90%的时间小 于6倍导线延时,就是高速信号! 即使8KHz的方波信号,只要边沿足够陡峭,一样是高速信号,在布线时需要使用传输线理论。 信号完整性研究:什么是信号完整性? 时间:2009-03-11 20:18来源:sig007 作者:于博士点击:1813次 信号完整性主要是指信号在信号线上传输的质量,当电路中信号能以要求的时序、持续时间和电压幅度到达接收芯片管脚时,该电路就有很好的信号完整性。当信号不能正常响应或者信号质量不能使系统长期稳定工作时,就出现了信号完整性问题,信号完整性主要表现在延迟、反射、串扰、时序、振荡等几个方面。一般认为,当系统工作在50MHz时,就会产生信号完整性问题,而随着系统和器件频率的不断攀升,信号完整性的问题也就愈发突出。元器件和PCB板的参数、元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等 这些问题都会引起信号完整性问题,导致系统工作不稳定,甚至完全不能正常工作。 1、什么是信号完整性(Singnal Integrity)? 信号完整性(Singnal Integrity)是指一个信号在电路中产生正确的相应的能力。信号具有良好的信号完整性(Singnal Integrity)是指当在需要的时候,具有所必须达到的电压电平数值。主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。常见信号完整性问题及解决方法: 问题可能原因解决方法其他解决方法 过大的上冲终端阻抗不匹配终端端接使用上升时间缓慢的驱动源 直流电压电平不好线上负载过大以交流负载替换直流负载在接收端端接,重新布线或检查地平面

常用运算放大器型号及功能

常用运算放大器型号及功能 型号(规格) 功能简介 兼容型号 CA3130 高输入阻抗运算放大器 CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器 MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347 带宽四运算放大器 KA347 LF351 BI-FET 单运算放大器 LF353 BI-FET 双运算放大器 LF356 BI-FET 单运算放大器 LF357 BI-FET 单运算放大器 LF398 采样保持放大器 LF411 BI-FET 单运算放大器 LF412 BI-FET 双运放大器 LM124 低功耗四运算放大器(军用档) LM1458 双运算放大器 LM148 四运算放大器 LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) LM2902 四运算放大器 LM2904 双运放大器 LM301 运算放大器 LM308 运算放大器 LM308H 运算放大器(金属封装) LM318 高速运算放大器 LM324 四运算放大器 HA17324,/LM324N LM348 四运算放大器 LM358 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P LM380 音频功率放大器 LM386-1 音频放大器 NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器 LM386-4 音频放大器 LM3886 音频大功率放大器 LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器

229 LM733 带宽运算放大器 LM741 通用型运算放大器 HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器 NE5534 高速低噪声单运算放大器 NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器 OP07-DP 精密运算放大器 TBA820M 小功率音频放大器 TL061 BI-FET 单运算放大器 TL062 BI-FET 双运算放大器 TL064 BI-FET 四运算放大器 TL072 BI-FET 双运算放大器 TL074 BI-FET 四运算放大器 TL081 BI-FET 单运算放大器 TL082 BI-FET 双运算放大器 TL084 BI-FET 四运算放大器

运放分类及选型

运放分类及选型 对于较大音频、视频等交流信号,选SR (转换速率)大的运放比较合适。 对于处理微弱的直流信号的电路,选用精度比较高的运放比较合适(即失调电流,失调电压及温漂均比较小) 运算放大器大体上可以分为如下几类: 1、 通用型运放 2、 高阻型运放 3、 低温漂型运放 4、 高速型运放 5、 低功耗型运放 6、 高压大功率型运放 1、 通用型运放 其性能指标能适合于一般性(低频以及信号变化缓慢)使用,例如741A μ,LM358(双运放),LM324及场效应管为输入级的LF356. 2、 高阻型运放 这类运放的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小。实现这些指标的主要措施是利用场效应管的高输入阻抗的特点,但这类运放的输入失调电压较大。 这类运放有LF356、LF355、LF347、CA3130、CA3140等 3、 低温漂型运放 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,希望运放的失调电压要小,且不随温度的变化而变化。底温漂型运放就是为此设计的。 目前常用的低温漂型运放有OP07、OP27、OP37、AD508及MOSFET 组成的斩波稳零型低温漂移器件ICL7650等。 4、 高速型运放 在快速A/D 及D/A 以及在视频放大器中,要求运放的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG 一定要足够大。高速型运放的主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。 常见的运放有LM318、175A μ等。其SR=50~70V/ms 5、 低功耗型运放 由于便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功耗的运放。 常用的低功耗运放有TL-022C ,TL-160C 等。 6、 高压大功率型运放 运放的输出电压主要受供电电源的限制。在普通运放中,输出的电压最大值一般仅有几十伏,输出电流仅几十毫安,若要提高多输出电压或输出电流,运放外部必须要加辅助电路。 高压大功率运放外部不需要附加任何电路,即可输出高电压和大电流。D41运放的电源电压可达V 150±,791A μ运放的输出电流可达1A 。 Not e1:精密运放是指漂移和噪声非常低、增益和共模抑制比非常高的运放。这类运放的温度漂移一般低于C V ? /1μ Note 2:高输入阻抗运放是指采用结型场效应管或MOS 管做的输入级集成运放。它的一个附带特性是转换速度比较高。高输入阻抗运放应用十分广泛,如采样-保持电路、积分器、对数放大器、测量放大器、带通滤波器等。

运放参数解释

运放带宽相关知识! 一、单位增益带宽GB 单位增益带宽定义为:运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。 二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力(转) 对于小信号,一般用单位增益带宽表示。单位增益带宽,也叫做增益/带宽积能够大致表示运放的处理信号频率的能力。例如某个运放的增益带宽=1MHz,若实际闭环增益=100,则理论处理小信号的最大频率=1MHz/100=10KHz。 对于大信号的带宽,既功率带宽,需要根据转换速度来计算。 对于直流信号,一般不需要考虑带宽问题,主要考虑精度问题和干扰问题。 1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真,不过这是针对小信号来说的,在大信号时一般用压摆率(或者叫转换速率)来衡量。 2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍,但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍,当信号频率增大时,放大能力就会下降,当输出信号下降到原来输出的0.707倍时,也就是根号2分之一,或者叫减小了3dB,这时候信号的频率就叫做运放的带宽。 3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时,主要考虑增益带宽积的影响。 就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。 当输出信号幅度很大时,主要考虑转换速率Sr的影响,单位是V/uS。 在这种情况下要算功率带宽,FPBW=Sr/2πVp-p。 也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。 运放关于带宽和增益的主要指标以及定义 开环带宽:开环带宽定义为,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db(或是相当于运放的直流增益的0.707)所对应的信号频率。这用于很小信号处理。 单位增益带宽GB:单位增益带宽定义为,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽

运算放大器主要参数测试方法说明1

通用运算放大器主要参数测试方法说明 1. 运算放大器测试方法基本原理 采用由辅助放大器(A)与被测器件(DUT)构成闭合环路的方法进行测试,基本测试原理图如图1所示。 图1 辅助放大器应满足下列要求: (1) 开环增益大于60dB; (2) 输入失调电流和输入偏置电流应很小; (3) 动态范围足够大。 环路元件满足下列要求: (1) 满足下列表达式 Ri·Ib<Vos R<Rid R·Ib >Vos Ros<Rf<Rid R1=R2 R1>RL 式中:Ib:被测器件的输入偏置电流; Vos:被测器件的输入失调电压; Rid:被测器件的开环差模输入电阻; Ros:辅助放大器的开环输出电阻; (2) Rf/ Ri值决定了测试精度,但须保证辅助放大器在线性区工作。

2.运算放大器测试适配器 SP-3160Ⅲ数/模混合集成电路测试系统提供的运算放大器测试适配器便是根据上述基本原理设计而成。它由运放测试适配板及一系列测试适配卡组成,可以完成通用单运放、双运放、四运放及电压比较器的测试。运算放大器适配器原理图如附图所示。 3.测试参数 以OP-77G为例,通用运算放大器主要技术规范见下表。

3.1 参数名称:输入失调电压Vos (Input Offset Voltage)。 3.1.1 参数定义:使输出电压为零(或规定值)时,两输入端间所加的直流补偿 电压。 3.1.2 测试方法: 测试原理如图2 所示。 图2 (1) 在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中; (2) 电源端施加规定的电压; (3) 开关“K4”置地(或规定的参考电压); (4) 在辅助放大器A的输出端测得电压Vlo; (5) 计算公式: Vos=(Ri/(Ri+Rf))*VLo 。 3.1.3编程举例:(测试对象:OP-77G,测试系统:SP3160) ----测试名称:vos---- 测量方式:Vos Bias 1=-15.000 V Clamp1=-10.000mA Bias 2=15.000 V Clamp2=10.000mA 测量高限=0.0001 V 测量低限=____ V 测量延迟:50mS 箝位延迟:50mS SKon=[0,4,11,12,13,19,23,27] 电压基准源2电压=0V 电压基准源2量程+/-2.5V 电压基准源3电压=0V 电压基准源3量程+/-2.5V 测试通道TP1 测量单元DCV DCV量程:+/-2V

常用芯片型号大全

常用芯片型号大全 4N35/4N36/4N37 "光电耦合器" AD7520/AD7521/AD7530/AD7521 "D/A转换器" AD7541 12位D/A转换器 ADC0802/ADC0803/ADC0804 "8位A/D转换器" ADC0808/ADC0809 "8位A/D转换器" ADC0831/ADC0832/ADC0834/ADC0838 "8位A/D转换器" CA3080/CA3080A OTA跨导运算放大器 CA3140/CA3140A "BiMOS运算放大器" DAC0830/DAC0832 "8位D/A转换器" ICL7106,ICL7107 "3位半A/D转换器" ICL7116,ICL7117 "3位半A/D转换器" ICL7650 "载波稳零运算放大器" ICL7660/MAX1044 "CMOS电源电压变换器" ICL8038 "单片函数发生器" ICM7216 "10MHz通用计数器" ICM7226 "带BCD输出10MHz通用计数器" ICM7555/7555 CMOS单/双通用定时器 ISO2-CMOS MT8880C DTMF收发器 LF351 "JFET输入运算放大器" LF353 "JFET输入宽带高速双运算放大器" LM117/LM317A/LM317 "三端可调电源" LM124/LM124/LM324 "低功耗四运算放大器" LM137/LM337 "三端可调负电压调整器" LM139/LM239/LM339 "低功耗四电压比较器"

LM158/LM258/LM358 "低功耗双运算放大器" LM193/LM293/LM393 "低功耗双电压比较器" LM201/LM301 通用运算放大器 LM231/LM331 "精密电压—频率转换器" LM285/LM385 微功耗基准电压二极管 LM308A "精密运算放大器" LM386 "低压音频小功率放大器" LM399 "带温度稳定器精密电压基准电路" LM431 "可调电压基准电路" LM567/LM567C "锁相环音频译码器" LM741 "运算放大器" LM831 "双低噪声音频功率放大器" LM833 "双低噪声音频放大器" LM8365 "双定时LED电子钟电路" MAX038 0.1Hz-20MHz单片函数发生器 MAX232 "5V电源多通道RS232驱动器/接收器" MC1403 "2.5V精密电压基准电路" MC1404 5.0v/6.25v/10v基准电压 MC1413/MC1416 "七路达林顿驱动器" MC145026/MC145027/MC145028 "编码器/译码器" MC145403-5/8 "RS232驱动器/接收器" MC145406 "RS232驱动器/接收器"

最新运算放大器设计总结

运算放大器的基本参数 1. 开环电压增益A OL 不带负反馈的状态下,运算放大器对直流信号的放大倍数。电压反馈运算放大器采用电 压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/ yV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB = 20 xiogAVOL。因此,1V/ ^V的开环增益相当于120 dB,以此类推。该参数与频率密切相关,随着频率的增加而减小,相位也会发生偏移。 对于反向比例放大电路,只有当AOL >> R+Rf时,Vo=-Rf/RVi才能够成立。 Frequency (Hz) 2. 单位增益带宽B1 (Gain-Bandwidth Product) 开环电压增益大于等于 1 (OdB )时的那个频率范围,以Hz为单位。它将告诉你将小 信号(?土100mV )送入运放并且不失真的最高频率。在滤波器设计电路中,假定运放滤波器增益为 1V/V,则单位增益带宽大于等于滤波器截止频率f cut-off x 100。 3.共模抑制比CMRR 差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,CMRR=|Ad/Ac|。共模输入电压会影响到 输入差分对的偏置点。由于输入电路内部固有的不匹配,偏置点的改变会引起失调电压改变, 进而引起输出电压改变。其实际的计算方法是失调电压变化量比共模电压变化量,一般来说CMRR= △ Vos/ △ Vcom , TI及越来越多的公司将其定义为CMRR= △ Vcom/ △ Vos。在datasheet中该参数一般为直流参数,随着频率的增加而降低。

CCMMDN-MODE REJECTION RATIO vt. FREQUENCY 4. 输入偏置电流Ibias 输入偏置电流被定义为:运放的输入为规定电位时,流入两个输入端的电流平均值。记为IB。为了运放能正常的工作,运放都需要一定的偏置电流。IB=(IN+IP)/2。 当信号源阻抗很高时,就必须关注输入偏流,因为如果运放有很大的输入偏流,就会对信号源构成负载,因而会看到一个比预想要低的信号源输出电压,如果信号源阻抗很高,那 么最好使用一个以CMOS或者JFET作为输入级的运放,也可以采用降低信号源输出阻抗的方法,就是使用一个缓冲器,然后用缓冲器来驱动具有很大输入偏流的运放。 在双级输入级的情况下,可以使用对失调电流进行调零的方法,就是使从两个输入端看到的阻抗相互匹配。在CMOS和JFET输入电路的情况下,一般来说,失调电流不是问题,也没有必要进行阻抗匹配了。 5. 输入失调电流Ios 当运放的输出端置于规定电位时,流入运放两个输入端的电流之差的绝对值。 I OS=|IN-IP| 6. 电源抑制比PSRR 电源电压的改变量与由此引起的输入失调电压改变量之比的绝对值,单位是dB。对于双电源运放,PSSR= △ V cc士/ △ V os士。PSSR随着频率的增加而下降。开关电源产生的噪声频率从50kHz到500kHz或更高,在这些高频下,PSSR的值几乎为零,所以,电源上的 噪声会引起运放输出端上的噪声,对此必须使用恰当的旁路技术。

高速运放PS13014,替代EL2480

Data Sheet 210898 issue 2 PS13014 High Speed, Current Feedback Quad Operational Amplifier Preliminary Data Sheet 210898 issue 2 Apr-11 Description The PS13014 is a high speed, quad, current feedback operational amplifier offering high performance at a low cost. The device has a very high output current drive capability of 65mA while requiring only 5.2mA of static supply current. This feature makes the PS13014 the ideal choice where a high density of high speed devices is required. The flat gain response to 120MHz, 450MHz small signal bandwidth and 1500V/μs slew rate make the device an excellent solution for video applications such as driving video signals down significant cable lengths. Other applications which may take advantage of the PS13014 superior dynamic performance features include low cost high order active filters and twisted pair driver/receivers. Equivalent parts: ZL40122 FEATURES ? 450MHz small signal bandwidth ? 1500V/μs slew rate ? 5.2mA/channel static supply current ? 65mA output current ? 120MHz gain flatness to +/- 0.1dB ? 14 pin SOIC APPLICATIONS ? Video switches / routers ? Video line drivers ? Twisted pair driver / receiver ? Active filters

几种常用集成运算放大器的性能参数解读

几种常用集成运算放大器的性能参数 1.通用型运算放大器 A741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。μ通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例 2.高阻型运算放大器 ,IIB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。Ω这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>(109~1012) 3.低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。4.高速型运算放大器 s,BWG>20MHz。μA715等,其SR=50~70V/μ在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、 5.低功耗型运算放大器 W,可采用单节电池供电。μA。目前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10μ由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250 6.高压大功率型运算放大器 A791集成运放的输出电流可达1A。μ运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V, 集成运放的分类 1. 通用型 这类集成运放具有价格低和应用范围广泛等特点。从客观上判断通用型集成运放,目前还没有明确的统一标准,习惯上认为,在不要求具有特殊的特性参数的情况下所采用的集成运放为通用型。由于集成运放特性参数的指标在不断提高,现在的和过去的通用型集成运放的特性参数的标准并不相同。相对而言,在特性

运放的一些常用参数的分析

共模抑制比(CMRR) 如果没有输入失调电压的话,运算放大器只对两个正负输入管脚之间的电压差作出响应,即,()N P o v v a v -=,实际上运算放大器对共模输入电压2 N P CM v v v +=也稍微有点敏感。因此实际的传递特性为()o P N CM CM v a v v a v =-+,其中a 为差模电压增益,CM a 为共模电压增益。将上面的式子可以改写为()/o P N CM CM v a v v a a v =-+????的形式,然后就得到共模抑制比CMRR 为/CM a a 从而得到 CM o p N v v a v v CMRR ??=-+ ?? ? 上面的式子表明CM v 对o v 的影响可以用输入失调电压表示,随着CM v 的变化,其对输出电压的影响也在发生变化,由此产生了共模灵敏度,但是可以通过数学的计算将CMRR 和os v 区分开来,因此可以将CMRR 重新定义为: 1os CM V CMRR v ?=? 可以将上面的式子解释为对于1V 的CM v 的变化对于输出os V 发生的变化。 由于杂散电容的作用,CMRR 会随着输入信号频率的升高而变差(变小)。一般来讲从直流到几百赫兹的范围内CMRR 都是高的,但是随着频率的升高CMRR 将按20/dB dec - 的速度减小。 在数据手册中CMRR 通常用分贝的形式给出,例如在741的数据手册中90dB CMRR dB =典型值,70dB 最小值,这表明os V 随CM v 的变化速率为 902011031.6/V V CMRR μ-==典型值,702010316/V V μ-=最大值,在高频的CMRR 的数据要看数据手册上图表。 既然运算放大器能够使得P v 与N v 相当的接近,于是可以得到CM P v v ?,所以在反相放大器中由于0P v ?所以此时可以不用考虑CMRR 对输出的影响,但是当两个输入端都不为零的时候(例如在仪表放大器中),CMRR 就要仔细的考虑。 供电电源抑制比(PSRR ) 如果将运算放大器供电电压s V 的变化给定一个值s V ?,那么由于供电电压的变化那么将会影响到晶体管的工作点,这样电源电压的变化就会反映到输出中来,与CMRR 类似,可以用对输出失调电压的变化量来反映电源电压的变化对输出的影响,即供电电源抑制比

集成运放的主要参数以及测试方法

集成运放的性能主要参数及国标测试方法 集成运放的性能可用一些参数来表示。 集成运放的主要参数: 1.开环特性参数 (1)开环电压放大倍数Ao。在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时,所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值,称为开环电压放大倍数。Ao越高越稳定,所构成运算放大电路的运算精度也越高。 (2)差分输入电阻Ri。差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。它是指:开环运算放大器在室温下,加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。一般为10k~3M,高的可达1000M以上。在大多数情况下,总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。 (3)输出电阻Ro。在没有外加反馈的情况下,集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻,其大小反映了放大器带负载的能力,Ro通常越小越好,典型值一般在几十到几百欧。 (4)共模输入电阻Ric。开环状态下,两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻,称为共模输入电阻。 (5)开环频率特性。开环频率特性是指:在开环状态下,输出电压下降3dB所对应的通频带宽,也称为开环-3dB带宽。 2.输入失调特性 由于运算放大器输入回路的不对称性,将产生一定的输入误差信号,从而限制里运算放大器的信号灵敏度。通常用以下参数表示。 (1)输入失调电压Vos。在室温及标称电源电压下,当输入电压为零时,集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值,即: Vos=Vo0/Ao 失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。当集成运放的输入端外接电阻比较小时。失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。Vos一般在mV级,显然它越小越好。 (2)输入失调电流Ios。在常温下,当输入信号为零时,放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。即: Ios=Ib- — Ib+ 式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。Ios一般在零点几微安到零点零几微安数量级,其值越小越好。失调电流的大小反映了差动输入级两个晶体管B值的失配程度,当集成运放的输入端外接电阻比较大时,失调电流及其漂移将是运算误差的主要原因。 (3)输入失调电流温漂dIos。温度波动对运算放大器的参数是有影响的。如温度变化时,不仅能使集成运放两输入晶体管的基极偏置电流Ib-、Ib+发生变化,而且两者的变化率也不相同。也就是输入失调电流Ios将随温度而变化,不能保持为常数。一般常用的集成运放的dIos指标如下: ●通用I型低增益运放。在+25℃~+85℃范围约为5~20nA/℃,-40℃~+25℃范围约为 20~50nA/℃。 ●通用Ⅱ型中增益运放。dIos约为5~20nA/℃。 ●低漂移运放。dIos约为100PA/℃ (4)输入失调电压温漂dVos。在规定的工作温度范围内,Vos随温度的平均变化率,

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