魯維德摘要：本文主要就對(duì)在手持和便攜式設(shè)備中運(yùn)算放大器的正確選擇方法與指南作一介紹，由此從選擇指南與實(shí)際結(jié)合上列出應(yīng)掌握常用的運(yùn)算放大器。同時(shí)又從二例應(yīng)用項(xiàng)目說(shuō)明運(yùn)算放大器的正確選擇。關(guān)鍵詞：選擇指南 微功耗型 輸入偏置電流 噪聲 共模抑制比(cmrr) 1、攜式設(shè)備的發(fā)展所帶來(lái)的困擾 多少年來(lái)，運(yùn)算放大器大部分是在電源電壓vcc為±15v下運(yùn)作的，對(duì)它的選擇一直是個(gè)比較容易的過(guò)程，而對(duì)其在應(yīng)用上也均以高速與低速或精度高與低來(lái)劃分。設(shè)計(jì)人員選擇運(yùn)算放大器時(shí)也只需要考慮幾個(gè)參數(shù)就可以決定了。 但是近幾年來(lái)隨著手持和便攜式計(jì)算機(jī)、蜂窩通信、先進(jìn)的汽車電子產(chǎn)品等等的出現(xiàn)，從而使導(dǎo)致了數(shù)以千計(jì)的運(yùn)算放大器產(chǎn)品的被開發(fā)并得剄廣泛的應(yīng)用，即當(dāng)今許多典型制造廠商或德州儀器(ti)公司或maxim公司或模擬器件(ad)公司均可提供采用不同加工工藝且種類眾多的運(yùn)算放大器，包括高精密型、微功耗型、低壓型、高速型以及軌至軌型等等。從而使運(yùn)算放大器的選擇變得復(fù)雜化。然而由于產(chǎn)品制造商之間相繼進(jìn)行了價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)人員經(jīng)常把對(duì)價(jià)格的考慮作為選擇運(yùn)算放大器的首要因素，當(dāng)然也包括其包裝和供電電壓。即使這樣還有不少人員對(duì)運(yùn)算放大器選擇沒有得到應(yīng)有的重視。 那末為什么說(shuō)隨著手持和便攜式設(shè)備的發(fā)展，現(xiàn)在要選擇決定運(yùn)算放大器是一件比較復(fù)雜的事情吶？這是因?yàn)檫\(yùn)算放大器與其它的大多數(shù)電子元件不同，其不同在于運(yùn)算放大器能夠以幾種的不同方式插入電路設(shè)計(jì)，而每一種方式都會(huì)產(chǎn)生不同的性能，這樣對(duì)從典型制造商生產(chǎn)的數(shù)以百計(jì)的放大器中，要獲得設(shè)計(jì)布局排列和運(yùn)作參數(shù)數(shù)目等問題的正確選擇是比較困難，并會(huì)使人不知所措。面對(duì)上述運(yùn)算放大器選擇中所遇的這種困擾，那究竟如何正確選擇呢？ 2、擇運(yùn)算放大器的思路和指南 2.1運(yùn)算放大器的選擇思路 設(shè)計(jì)人員為某項(xiàng)應(yīng)用選擇最佳的運(yùn)算放大器需要對(duì)種種相互關(guān)聯(lián)的要求進(jìn)行研究，往往只在外形尺寸、成本和性能之間加以權(quán)衡，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師也有可能對(duì)這項(xiàng)工作望而生畏，但又回避不了。如何辦？只有首先調(diào)整好選擇思路。 從幾百種甚至上千的產(chǎn)品基數(shù)開始時(shí)，可按照以下的設(shè)計(jì)思路中先排除掉很多無(wú)關(guān)的運(yùn)算放大器。首先從選擇電壓入手。由于為工業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)的放大器電壓大多是±15v，但考慮是要為在3v(或5v以下)電壓運(yùn)行的手持設(shè)備研發(fā)，則可以將此±15v系列的放大器排除。此外，應(yīng)該決定哪種包裝和價(jià)格適合于所需要的應(yīng)用。若是所開發(fā)的產(chǎn)品或系統(tǒng)是有批量甚至于是會(huì)大批量生產(chǎn)的，則產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)該務(wù)必考慮批量?jī)r(jià)格。值此需指出的是不同的應(yīng)用市場(chǎng)具有不同的使用量。 2.2主要選擇指南工具的使用 掌握了上述供電電壓、價(jià)格、包裝這三個(gè)參數(shù)之后，設(shè)計(jì)人員就可以使用選擇指南工具來(lái)對(duì)運(yùn)算放大器的選擇。 由于目前可供用戶選擇的低功耗和低壓運(yùn)算放大器在業(yè)界是最多的。為此具體應(yīng)用設(shè)計(jì)指南和交互式參數(shù)搜索工具是作為運(yùn)算放大器的選擇的主要工具，值此重點(diǎn)對(duì)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)指南作介紹。 那運(yùn)算放大器具體應(yīng)用設(shè)計(jì)指南是什么? *電源電壓(vs) 包括低壓(最小值低于2.7v)和寬電壓范圍(最小值高于5v)兩個(gè)部分。其他的運(yùn)算放大器選擇準(zhǔn)則(例如精度)可以在電源電壓范圍欄內(nèi)快速查對(duì)(制造廠商均有提供)，以做出合適的選擇。采用單工作電源的應(yīng)用有可能需要軌至軌性能并對(duì)與精度有關(guān)的參數(shù)加以考慮。 *精密 主要與輸入失調(diào)電壓(vos)及其相對(duì)溫度漂移的變化以及psrr和cmrr有關(guān).它一般用來(lái)描述具有低輸入電壓和低輸入失調(diào)電壓溫度漂移的運(yùn)算放大器。當(dāng)對(duì)來(lái)自熱電偶和其他低電平傳感器的微小信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，需要使用精密運(yùn)算放大器。高增益或多級(jí)電路有可能要求低失調(diào)電壓。 *增益帶寬乘積(gbw) 電壓反饋型增益運(yùn)算放大器的增益帶寬決定在某項(xiàng)應(yīng)用中的有用帶寬。該可用帶寬近似于增益帶寬與該應(yīng)用的閉環(huán)增益的商。對(duì)于電壓反饋型放大器，gbw是常數(shù)。許多應(yīng)用都因選擇寬得多的帶寬/轉(zhuǎn)換速率運(yùn)算放大器而獲益，以實(shí)現(xiàn)低失真、極佳的線性、良好的增益準(zhǔn)確度、增益平坦度及其他受反饋，數(shù)影響的特性。 *功耗(lq要求) 許多應(yīng)用中的重要問題。由于運(yùn)算放大器有可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功率分配產(chǎn)生巨大的影響，因此靜態(tài)電流是至關(guān)重要的設(shè)計(jì)依據(jù)，尤其是在電池供電型應(yīng)用中。 *軌-軌性能 軌至軌輸出可提供最大的輸出電壓擺幅，以實(shí)現(xiàn)最寬的動(dòng)態(tài)范圍。在便攜式、小型化的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)運(yùn)放的低電壓、低功耗及最大效率提出了更高的要求:軌-軌運(yùn)算放大器，即滿電源電壓運(yùn)放具有較高所的電源利用率。此類運(yùn)放的電源電壓與輸出電壓之間的電壓差較低，如軌-軌輸出所的lmv931在5v供電時(shí)其輸出的典型值可達(dá)4.967v(負(fù)載為2kω的情況)，而且此電路能在1.8v、2.5v或5v電源供電下工作。 在信號(hào)擺