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关于手持和便携式设备中运算放大器的选择 鲁维德 摘要：本文主要就对在手持和便携式设备中运算放大器的正确选择方法与指南作一 介绍，由此从选择指南与实际结合上列出应掌握常用的运算放大器。同时又从二例 应用项目说明运算放大器的正确选择。 关键词：选择指南 微功耗型 输入偏置电流 噪声共模抑制比(CMRR) 1 、携式设备的发展所带来的困扰 多少年来，运算放大器大部分是在电源电压Vcc 为±15V 下运作的，对它的选择 一直是个比较容易的过程，而对其在应用上也均以高速与低速或精度高与低来划 分。设计人员选择运算放大器时也只需要考虑几个参数就可以决定了。 但是近几年来随着手持和便携式计算机、蜂窝通信、先进的汽车电子产品等等的 出现，从而使导致了数以千计的运算放大器产品的被开发并得刭广泛的应用，即当 今许多典型制造厂商或德州仪器(TI)公司或MAXIM 公司或模拟器件(AD)公司均可 提供采用不同加工工艺且种类众多的运算放大器，包括高精密型、微功耗型、低压 型、高速型以及轨至轨型等等。从而使运算放大器的选择变得复杂化。然而由于产 品制造商之间相继进行了价格竞争，导致了设计人员经常把对价格的考虑作为选择 运算放大器的首要因素，当然也包括其包装和供电电压。即使这样还有不少人员对 运算放大器选择没有得到应有的重视。 那末为什么说随着手持和便携式设备的发展，现在要选择决定运算放大器是一件 比较复杂的事情呐？这是因为运算放大器与其它的大多数电子元件不同，其不同在 于运算放大器能够以几种的不同方式插入电路设计，而每一种方式都会产生不同的 性能，这样对从典型制造商生产的数以百计的放大器中，要获得设计布局排列和运 作参数数目等问题的正确选择是比较困难，并会使人不知所措。面对上述运算放大 器选择中所遇的这种困扰，那究竟如何正确选择呢？ 2 、择运算放大器的思路和指南 2.1 运算放大器的选择思路 设计人员为某项应用选择最佳的运算放大器需要对种种相互关联的要求进行研 究，往往只在外形尺寸、成本和性能之间加以权衡，即使是经验丰富的设计师也有 可能对这项工作望而生畏，但又回避不了。如何办？只有首先调整好选择思路。 从几百种甚至上千的产品基数开始时，可按照以下的设计思路中先排除掉很多无 关的运算放大器。首先从选择电压入手。由于为工业应用生产的放大器电压大多是 ±15V ，但考虑是要为在3V(或5V 以下) 电压运行的手持设备研发，则可以将此 ±15V 系列的放大器排除。此外，应该决定哪种包装和价格适合于所需要的应用。 若是所开发的产品或系统是有批量甚至于是会大批量生产的，则产品设计人员应该 务必考虑批量价格。值此需指出的是不同的应用市场具有不同的使用量。 2.2 主要选择指南工具的使用 掌握了上述供电电压、价格、包装这三个参数之后，设计人员就可以使用选择指 南工具来对运算放大器的选择。 由于目前可供用户选择的低功耗和低压运算放大器在业界是最多的。为此具体应 用设计指南和交互式参数有哪些信誉好的足球投注网站工具是作为运算放大器的选择的主要工具，值此重点 对具体应用设计指南作介绍。 那运算放大器具体应用设计指南是什么? * 电源电压(Vs) 包括低压(最小值低于2.7V)和宽电压范围(最小值高于5V)两个部 分。其他的运算放大器选择准则(例如精度)可以在电源电压范围栏内快速查对(制造 厂商均有提供)，以做出合适的选择。采用单工作电源的应用有可能需要轨至轨性 能并对与精度有关的参数加以考虑。 *精密主要与输入失调电压(Vos)及其相对温度漂移的变化以及PSRR 和CMRR 有关.它一般用来描述具有低输入电压和低输入失调电压温度漂移的运算放大器。 当对来自热电偶和其他低电平传感器的微小信号进行放大时，需要使用精密运算放 大器。高增益或多级电路有可能要求低失调电压。 *增益带宽乘积(GBW) 电压反馈型增益运算放大器的增益带宽决定在某项应用中 的有用带宽。该可用带宽近似于增益带宽与该应用的闭环增益的商。对于电压反馈 型放大器，GBW 是常数。许多应用都因选择宽得多的带宽/转换速率运算放大器而 获益，以实现低失真、极佳的线性、良好的增益准确度、增益平坦度及其他受反 馈，数影响的特性。 *功耗(LQ 要求) 许多应用中的重要问题。由于运算放大器有可能对整个系统的功 率分配产生巨大的影响，因此静态电流是至关重要的设计依据，尤其是在电池供电 型应用中。 *轨-轨性能轨至轨输出可提供最大的输出电压摆幅，以实现最宽的动态范围。 在便携