选择运放套件时的权衡:四重,双重,单重


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举个例子,我需要在项目中使用四个运算放大器。我对空间和价格没有任何严格的要求。

在选择要使用的封装时,除了电路板上的空间和总价外,还要考虑哪些参数?

有什么权衡,使用两个双重包装甚至四个不同的单一包装而不是使用四重包装有何区别?


预先感谢您的每一个答复。


我认为没有任何主要的性能差异。它可以使布局更容易采用4个单运放。看一下:planetanalog.com/document.asp?doc_id=528114他们说它可以更好地匹配运算放大器,因为它们在晶片上非常接近。这对于您的设计可能会稍好一些。缺点是串扰,功耗增加,布局困难和输入级不平衡。
Weaverworm

Weaverworm所说的+同一封装中的运算放大器共享它们的电源引脚。是否可以,取决于您的设计。通常是这样。
Bimpelrekkie 2015年

感谢您的回答。为什么使用四个单打会更容易布局?那不是意味着要铺设更多的电线吗?
FMarazzi

如果您有四个单打,则可以将它们放在需要的地方,如果需要,可以将其放在棋盘的对角。使用单个封装,所有布线都通过同一区域。
pjc50

@FMarazzi:运算放大器或运算放大器是“运算放大器”的简写。它不是首字母缩写词,因此不需要用大写字母表示。
晶体管

Answers:


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毫无疑问,使用四个运算放大器要求所有运算放大器都属于同一类型。在许多情况下,这意味着某些运放在某种程度上将不是最佳的。您为输出电路选择的类型可能具有较高的压摆率,较高的电源电压能力,较高的驱动电流并且可以容忍电容性负载,但是对于要求(例如)极低噪声的前端而言,这些特性可能并不重要,失调电压和低输入偏置电流。因此,与使用更多零件类型相比,性能或成本受到损害的机会很大。出于充分的原因,市场上共存有许多类型的放大器。

其他人提到的串扰,即使在DC上也可能发生。当一个运算放大器的偏置电压工作在非常不同的水平时,它的偏置电压与另一个运算放大器的输出电压会有轻微的偏移,这可能很明显。如上所述的热串扰也是可能的,并且可能导致失真或互调。

根据我的经验,单排或双排布局通常比四排较容易。具有四通道而不是双通道的电路板空间几乎没有优势,但是,四通道的每个运算放大器可能更便宜(到处存在的LM324通常对于双通道和四通道的价格大致相同,因此您几乎免费获得了两个运算放大器-除了板外)空间和功耗)。高性能运算放大器通常不是那样。

现代运算放大器包括许多电源电压非常有限的类型-可能低至最大5V(+/- 2.5V)。具有类似性能且可以处理+/- 15V的零件价格昂贵或不可用。因此,混合使用电源电压可能很有意义,这需要不同的封装。

我真的无法回答有关哪些参数很重要的问题- 每个数据表以及任何应用笔记中的数字,图形和段落在一个或另一个应用程序中以及在数据表中可能未声明或隐藏的其他内容都很重要。例如,在一个放大器用作比较器的应用中使用了便宜的LM324,但是要求有所变化,并且要求更高的性能,因此设计人员可以替代更精确的类型,但不幸的是,替代品是一款出色的运算放大器,但是不幸的是,输入电压差很大,会引起牙齿大量咬合和脱发。该信息隐藏在数据表第27页的框图中,其中显示了串联电阻和背对背二极管,但没有任何性能编号,因为在这种情况下未指定它们。


如果运算放大器在同一封装中,输入偏置电压在多个运算放大器上的分布是否会更窄?我正在考虑在管芯上相邻的晶体管之间的晶体管特性如何更相似。我有一种情况,在这种情况下,3运放仪表放大器中失调电压的最坏情况是不可接受的,但是如果我可以假设失调将相似或至少具有相同的极性,则精度是可以接受的。
DavidG25

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  1. 在一个封装中具有多个运算放大器的热效应可能会成为一个问题,因为运算放大器的输出电压会发生变化,其散热也会发生变化。该热波将在整个芯片上传播,从而导致运算放大器输入中的不平衡。因此,如果您尝试使用高速运算放大器来驱动低阻抗负载,则散热可能会相差30C

  2. 此外,许多放大器将在内部共享偏置电路,运算放大器的不当使用可能导致这些电路对于所有运算放大器而不仅仅是一个失效。

  3. 电和热两种形式的串扰。波在芯片上传播的热量看起来像是输入两端的低频反馈。在电气上,由于共享电源引脚,因此单个部分中的大负载将导致键合线的压降。

  4. 使用四芯片甚至双芯片时,您可能会受到限制。由于所有运放都是相同的,因此,无论是针对电容性负载,压摆率,hpv能力等,您都必须选择一种样式/功能。出于这个原因,您最好拥有多个单个不同的运放,而不是一个四分之一。

希望这可以帮助 :)


4

串扰在某些应用中可能是一个问题。对于我一直不做的音频工作,我会为每个通道使用单独的运算放大器,因为串扰会失真,因此不仅是立体声分离。换句话说,相较于正常节目素材的立体声分离,串扰规范显得绰绰有余,但这种放大器听起来让人讨厌,只能通过为每个通道使用单独的芯片来解决。


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在通常用于音频的运算放大器范围内(无需打开蠕虫罐头),例如5532和tl072,由于增加了使用量,并且肯定以每个运算放大器为基础,双通道通常更便宜。


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除了其他一些很好的答案之外,四边形封装的一个可能的缺点是,它们通常缺少一些方便的引脚,这些引脚在单封装和许多双封装上都存在,例如偏移调整。


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运算放大器的性能如此之好,以至于如果您为应用选择正确的类型,则可以认为它是实用的理想选择。我要说的是,除了特殊情况外,在2015年使用偏移修剪只是不好的设计。
马特·杨

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@MattYoung-完全同意,只是为了透彻而添加。
Scott Seidman

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制造商通常在双通道和单通道中提供比四通道更多的运算放大器选择。价格可能会翻两番,这表明市场需求不大。使用Quads维护信号完整性也更加困难。如果您对规格的要求不高,则四核可便宜并普遍使用(LM324,TL074和TSSOP-14中所有较新的+ 5V单电源四核)。

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