Portal berita dan analisis "masa elektronik". ON Penguat Kendalian Semikonduktor Diimport Penguat Kendalian Voltan Rendah

  • 10.02.2022

Ditubuhkan pada tahun 1959, Semikonduktor Nasional telah berkembang jauh daripada penghasilan transistor diskret pertama kepada komponen paling kompleks peranti maklumat moden. Dengan keupayaan untuk mencipta peranti dengan tahap penyepaduan daripada blok binaan asas dan sistem cip tunggal kepada kit berbilang cip dan pelbagai fungsi berprestasi tinggi, dan menggabungkan teknologi analog dan digital, syarikat menyediakan penyelesaian optimum untuk pengguna dan komunikasi pasaran dalam pelbagai jenis produk. Perhatikan juga elemen asas elektronik analog yang dibangunkan dan dihasilkan oleh Semikonduktor Kebangsaan, khususnya penguat operasi bersepadu, yang kurang popular di Rusia daripada, sebagai contoh, produk Peranti Analog, walaupun dalam kebanyakan kes mereka sama sekali tidak kalah dengan yang kedua. pada harga yang jauh lebih rendah. Penguat operasi (op-amp) Semikonduktor Nasional boleh dibahagikan secara bersyarat kepada beberapa keluarga (kumpulan) mengikut beberapa parameter, bahagian ini sebahagiannya ditunjukkan dalam sistem penandaan cip yang digunakan oleh syarikat. ini:

1. Penguat untuk kegunaan umum (Tujuan Am - LM).

2. Kelajuan tinggi (Kelajuan Tinggi - LMH) - kekerapan perolehan perpaduan adalah lebih daripada 50 MHz.

3. Kuasa rendah (Kuasa Rendah - LP, LPV) - penggunaan semasa kurang daripada 1.5 mA.

4. Kuasa mikro (Kuasa Mikro - LP, LPV) - penggunaan semasa kurang daripada 25 μA.

5. Voltan Rendah (LMV) - bekalan voltan kurang daripada 3 V.

6. Ketepatan - mendapat lebih daripada 100 dB, voltan mengimbangi kurang daripada 1 mV.

7. Bunyi rendah (Low Noise) - voltan hingar kurang daripada 10 nVC Hz.

8. Kuasa (Kuasa Keluaran Tinggi) - arus keluaran melebihi 100 mA.

9. Dengan voltan input dan output yang hampir dengan voltan bekalan (IO Rail to Rail).

Bahagian ini, atas sebab-sebab yang jelas, tidak ketat, klasifikasi huruf juga tidak selalu diperhatikan, op-amp boleh serentak pantas, bunyi rendah, dengan voltan keluaran yang hampir dengan voltan bekalan, dsb. Di samping itu, litar mikro jenis yang sama dihasilkan dalam pelbagai pakej dan versi - untuk kegunaan umum (komersial), untuk kegunaan industri (industri) dan untuk kegunaan khas, baca - ketenteraan (tentera), yang berbeza dalam beberapa parameter, dalam khususnya, dalam julat suhu operasi . Ia juga harus diperhatikan bahawa bersama-sama dengan menguasai pengeluaran produk baru, syarikat itu terus terlibat dalam penambahbaikan dan pembangunan produk yang dikeluarkan sebelum ini, yang jelas dilihat, sebagai contoh, dalam keluarga yang terkenal murah dan sangat popular yang rendah. -op-amp kuasa LM321/358/324(tunggal/dua/empat) dengan penggunaan semasa 0.2 - 0.4 mA setiap saluran. Beberapa pengubahsuaian mereka dihasilkan: LP324/LP2902- kuasa mikro quad dengan penggunaan semasa 21 μA, LMV321/358/324 - voltan rendah, dengan voltan bekalan 2.7 V hingga 5.5 V, LPV321/358/324, dihasilkan menggunakan teknologi BICMOS proprietari - kuasa mikro voltan rendah dengan penggunaan semasa 9 μA, dsb.

Meneruskan pertimbangan op amp kuasa rendah dan mikro oleh National Semiconductor, mari kita teruskan untuk menerangkan perkembangan terkini syarikat.

Penguat LM7301, dihasilkan dalam pakej miniatur SOT23-5, menduduki 2 kali lebih kecil kawasan daripada SOIC-8, direka untuk bekalan kuasa unipolar dalam julat voltan dari 1.8 V hingga 32 V pada penggunaan semasa 0.6 mA. Ia mempunyai input Rel ke Rel "super" (-0.25V hingga +5.25V pada voltan bekalan +5V) dan keluaran Rel ke Rel dan sesuai untuk digunakan dalam semua jenis peralatan mudah alih, modem, kad PCMCIA PC komputer riba. dan lain-lain.

Penguat LMV751 dan keluarga LMV821/2/4(tunggal/dual/quad) direka untuk digunakan dalam peralatan RF mudah alih, PC komputer riba, dsb. LMV751 ialah op-amp hingar rendah ketepatan (paras hingar 6.5 nV / Hz Hz) dengan frekuensi perolehan perpaduan 5 MHz dan voltan mengimbangi kecil 1 mV. Beroperasi dengan bekalan tunggal 2.7 hingga 5.5 V dan menggunakan arus 0.6 mA. LMV821 pada voltan bekalan yang sama, ia menggunakan 0.3 mA setiap saluran, kekerapan perolehan perpaduan ialah 6.5 MHz, tetapi ia mempunyai lebih banyak bunyi, voltan dan arus pincang. Penguat tunggal boleh didapati dalam pakej miniatur SOT23-5.

LMV771- op-amp ketepatan rendah hingar dan murah dengan julat suhu operasi lanjutan dari -40 hingga +125 °C. Beroperasi dengan voltan bekalan tunggal 2.7 hingga 5.5 V dan menggunakan arus 0.6 mA, memberikan keuntungan sebanyak 100 dB pada tahap hingar 9 nVnV / Hz Hz. Penguat mempunyai voltan pincang kecil 0.85 mV, dan hanyut suhunya juga dinormalkan pada keseluruhan julat suhu 0.35 μV/°C. Membenarkan input mod biasa daripada 0 V. Kekerapan perolehan perpaduan ialah 3.5 MHz. Dihasilkan dalam bekas kecil SC70-5 bersaiz 2x2x1 mm.

Siri Penguat LM6132-42 Direka untuk digunakan dalam peranti berkuasa bateri berkelajuan tinggi. LM6132/4(Dual/Quad) - Op amp bekalan tunggal yang diperbetulkan sendiri yang mencapai nisbah kadar kelajuan kepada kuasa yang sangat baik. Kelebihan litar mikro juga ialah rangkaian luas voltan bekalan dari 2.7 V hingga 24 V, input dan output Rel ke Rel, dan nisbah penolakan mod biasa yang tinggi. Pada frekuensi perolehan perpaduan 10 MHz, penggunaan semasa hanya 360 μA, yang menjadikan op amp ini amat diperlukan dalam peranti mudah alih seperti penguat instrumentasi, penerima dan pemancar radio, pemacu paparan, dsb. LM6142/4- serupa LM6132/4, tetapi beroperasi pada julat voltan bekalan yang lebih luas daripada 1.8 V hingga 24 V, mempunyai keuntungan yang lebih tinggi sebanyak 108 dB dan nisbah penolakan mod biasa sebanyak 107 dB, frekuensi perolehan perpaduan 17 MHz pada penggunaan semasa 650 μA. Ia boleh didapati dalam pakej SOIC dan MDIP, serta dalam pakej CDIP dengan julat suhu operasi -55 hingga 125 °C.

Op amp voltan super rendah adalah menarik LMV931/2/4(tunggal/dual/empat kali ganda), beroperasi pada voltan bekalan daripada 1.5 hingga 5.5 V, memfokuskan pada penggunaan dalam peranti yang dikuasakan oleh satu elemen Li-Ion. Terima kasih kepada penggunaan sarung kecil, op amp mudah disepadukan ke dalam telefon mudah alih dan papan komputer. Penguat mempunyai input dan output Rel ke Rel, penggunaan arus rendah sebanyak 100 µA setiap saluran, dan memberikan frekuensi perolehan perpaduan 1.4 MHz. Keuntungan pada frekuensi sifar tanpa maklum balas 101 dB. Dilaraskan untuk operasi yang stabil pada sebarang keuntungan, serta beban kapasitif sehingga 1000 pF. Mereka bekerja dalam julat suhu dari -40 hingga +125 °C. Op amp tunggal tersedia dalam pakej miniatur SC70-5 dan SOT23-5, dwi op amp dalam pakej MSOP-8 dan SOIC-8, dan empat op amp dalam pakej TSSOP-14 dan SOIC-14.

Penguat Siri LMC, yang dihasilkan menggunakan teknologi CMOS, juga tergolong dalam kategori kuasa rendah dan mikro. Ciri cirinya ialah arus masukan yang sangat kecil dan, oleh itu, ia berfungsi dalam peranti elektrometrik, peranti untuk mengukur arus bocor, pelbagai peralatan saintifik, dsb. Contohnya, untuk penguat ketepatan LMC6001 nilai biasa arus input 25 fA (f - femto 10 -15). Perlu diberi perhatian ialah teknik yang digunakan oleh syarikat untuk menguji penguat yang baru dikeluarkan - 3 kali berturut-turut pada minit pertama; instrumen yang menunjukkan arus input lebih daripada 25 fA ditolak. Penguat ini mempunyai tahap hingar yang sangat rendah iaitu 25nV/CHz. Terdapat perlindungan terhadap potensi elektrostatik sehingga 2000 V. Dikeluarkan dalam kes MDIP.

Julat penguat siri LMC agak luas. Penguat Kuasa Rendah LMC6022/4(dwi/empat) dibuat menggunakan proses Double-Poly Silicon-Gate proprietari dan boleh beroperasi pada bekalan kuasa tunggal dan dwi-kutub sehingga 15 V. Mereka mempunyai output Rel ke Rel dan penggunaan kuasa rendah sebanyak 40 μA setiap saluran . Penguat Lebih Pantas dengan Keluaran Rel ke Rel LMC6032/4 pada harga yang sangat rendah mereka mempunyai keuntungan yang sangat tinggi iaitu 126 dB. Dengan penggunaan semasa 0.4 mA, kekerapan perolehan perpaduan ialah 1.4 MHz, dan kadar slew voltan keluaran ialah 1.1 V/µs. Op amp voltan rendah LMC6035/6 Output Rail to Rail boleh beroperasi pada satu bekalan 2.7V (cth. 3x bateri NiCd), menjadikannya sangat sesuai untuk sistem mudah alih berkuasa sendiri. Jika tidak, parameternya adalah serupa dengan LMC6022/4. Amplifier boleh didapati dalam pelbagai pakej.

Penguat kuasa mikro LMC6041/2/4 dengan penggunaan semasa 14 μA setiap saluran mempunyai rekod arus input rendah sebanyak 2 fA, keluaran Rel ke Rel dan boleh beroperasi dengan bekalan tunggal dari 4.5 hingga 15.5 V, sambil memberikan arus keluaran sehingga 21 mA. Penguat ini berfungsi hebat dalam sistem kawalan kuasa, pengesan sinaran, pelbagai peralatan saintifik.

Penguat ketepatan mempunyai parameter tenaga yang serupa LMC6061/2/4, yang, dengan voltan mengimbangi rendah 100 µV dan keuntungan tinggi 140 dB, sangat sesuai untuk digunakan dalam penguat instrumentasi berkuasa sendiri, peralatan perubatan dan saintifik. Ambil perhatian bahawa penguat tunggal (LMC6061) dan dwi (LMC6062) siri ini juga tersedia dalam pakej CDIP, manakala julat suhu operasi ialah -55 - +125 °C.

Op amp ketepatan yang lebih pantas LMC6081/2/4 pada frekuensi perolehan perpaduan 1.3 MHz dan kadar voltan keluaran 1.5 V/μs, mereka menggunakan arus 0.45 mA daripada bekalan kuasa unipolar dengan voltan 4.5 hingga 16 V. Mereka juga mempunyai keuntungan tinggi 130dB dan voltan mengimbangi rendah 150uV. Penguat boleh didapati dalam pakej SOIC dan MDIP.

Op amp kuasa rendah LMC6482/4(Dual/Quad) - Penguat input dan output Rel ke Rel tipikal kelas. Mereka beroperasi dalam julat voltan bekalan dari 3 hingga 15 V, menggunakan arus 0.5 mA setiap saluran dan memberikan arus keluaran sehingga 30 mA. Direka untuk digunakan dalam pelbagai peralatan dengan penggunaan kuasa yang rendah. Pada masa ini, satu op-amp sedang dihasilkan LMC7101 dalam pakej SOT-23 dengan parameter yang serupa dengan LMC6482, dan versi yang dipertingkatkan LMC8101 dalam pakej microSMD dan miniSOIC. Yang terakhir mempunyai mod penyekatan (Matikan) dengan masa hidup 10 μs, penggunaan semasa yang tidak melebihi 1 μA.

LMC6462/4- versi kuasa mikro LMC6482/4 dengan penggunaan semasa 0.02 mA. Pada masa ini, satu op-amp sedang dihasilkan LMC7111 dalam pakej SOT-23-5 dengan parameter yang serupa dengan LMC6462.

Penguat LMC6492/4(berganda/berempat) dengan julat suhu lanjutan -55 hingga +125 °C digunakan dalam elektronik automotif. Parameter mereka pada asasnya sama seperti untuk LMC6482/4. Terdapat dalam pakej SOIC.

Penguat LMC6572/4(dual/quad), direka bentuk untuk beroperasi dalam peranti digital dengan voltan bekalan rendah dan menyediakan gabungan parameter yang sangat tinggi - arus input 20 fA dan keuntungan 120 dB dengan penggunaan kuasa 40 μA setiap saluran dan bekalan kuasa daripada a Sumber 2.7 V. Jalan keluar rel dan tersedia dalam kes MSOP.

Menyimpulkan bahagian penguat kuasa rendah dan mikro, mari kita pertimbangkan op-amp dwi super-ekonomi dengan penggunaan semasa kurang daripada 1 μA setiap saluran LMC6442. Ia diperbetulkan untuk peranti dengan keuntungan lebih daripada 2 (kurang daripada -1) dan bertujuan untuk digunakan dalam kelas peralatan yang luas dengan penggunaan kuasa ultra-rendah - telefon mudah alih dan alat kelui, penderia kawalan, instrumen saintifik, dsb. Berfungsi dengan bekalan kuasa unipolar dari 1.8 hingga 11 V. Tersedia dalam MSOP-8 dan pakej lain.

Penguat dwi kendalian patut diberi perhatian khusus. LM833 direka khas untuk digunakan dalam peralatan audio berkualiti tinggi. Ia mempunyai julat dinamik yang sangat luas melebihi 140 dB pada hingar 4.5 nV/C Hz dan THD yang sangat rendah sebanyak 0.002%. Penguat diperbetulkan untuk sebarang keuntungan dan sesuai untuk semua jenis peralatan Hi-Fi - Hi-End. Tersedia dalam pakej SOIC dan MDIP 8-pin.

Mari kita teruskan kepada ulasan tentang op-amp berkelajuan tinggi National Semiconductor. Saya mesti mengatakan bahawa syarikat itu telah mencapai hasil yang sangat tinggi dalam pembangunan dan pengeluaran mereka, dan dalam banyak aspek mereka lebih unggul daripada produk serupa daripada pengeluar lain. Ambil perhatian bahawa pada masa ini terdapat dua jenis penguat kendalian berkelajuan tinggi - bersama-sama dengan op-amp yang dibina mengikut litar tradisional menggunakan Penguat Maklum Balas Voltan (VFA), penguat dengan peringkat input - penguat arus dengan gandingan bersama digunakan secara meluas. Penguat ini dipanggil "penguat maklum balas semasa - Penguat Maklum Balas Semasa (CFA)". Parameter pemindahan utama penguat tersebut ialah pekali yang mempunyai dimensi rintangan Transimpedans, dan skopnya ialah semua jenis penguat nadi dan penguat video yang mana rintangan masukan gergasi bagi op amp tradisional tidak dalam permintaan, dan voltan keluaran maksimum kadar slew dan kekerapan perolehan perpaduan mula diketengahkan, yang nilainya untuk CFA jauh lebih tinggi daripada parameter yang sepadan untuk VFA.

Kami akan mulakan dengan op amp menggunakan litar VFA konvensional. Keluarga LMH6645/6/7(tunggal/dual/tunggal dengan sekatan) - penguat Rel ke Rel berkelajuan tinggi voltan rendah, berkuasa rendah dengan penggunaan semasa 650 μA setiap saluran. Dalam mod menyekat (LMH6647), penggunaan semasa dikurangkan kepada 50 µA. Kekerapan perolehan perpaduan 55 MHz, kadar slew 22 V/µs, arus keluaran biasa 20 mA. Ini adalah penguat moden biasa dalam kelas mereka, sesuai untuk digunakan dalam banyak peranti elektronik.

Penguat LM6152/4, meneruskan siri ini LM6132-42, direka untuk digunakan dalam peranti yang dikendalikan bateri berkelajuan tinggi. Dengan penggunaan semasa 1.4 mA, kekerapan perolehan perpaduan ialah 75 MHz, dan kadar voltan keluaran slew ialah 30 V/µs

Parameter yang lebih tinggi mempunyai op amp LMH6642-55- penguat operasi Rel ke Rel moden berkelajuan tinggi yang agak murah dengan nisbah prestasi / penggunaan kuasa yang baik. Mereka berfungsi dengan bekalan kuasa tunggal dan dwi-kutub sehingga 12 V.

Penguat LMH6642/3/4(tunggal / dwi / quad) - ini ialah op-amp berkelajuan tinggi moden dengan parameter tipikal untuk kelasnya. Penggunaan semasa 2.7 mA setiap saluran, keuntungan perpaduan 130 MHz, kadar slew 130 V/µs, arus keluaran biasa 115 mA. Masa penyelesaian yang cepat dan herotan rendah, perlindungan litar pintas yang berkesan, input dan output Rel ke Rel, dan pin pengimbang menjadikan IC ini sesuai untuk digunakan dalam banyak peranti elektronik moden. Tersedia dalam pakej SOIC, miniSOIC dan SOT-23. Boleh digunakan sebagai pengganti LM6152/4.

Jalur lebar (190 MHz, 170 V/µs) Penguat bekalan tunggal Rel ke Rel LMH6639 mampu menyalurkan arus keluaran 190 mA. Terdapat mod Tutup dengan masa tepat 85 ns, di mana penggunaan semasa dikurangkan kepada 400 μA. Digabungkan dengan masa penyelesaian pantas 33 ns, penguat ini sangat sesuai untuk digunakan dalam aplikasi berbilang, sebagai penguat penimbal, pemacu CD ROM, dsb.

Penguat dwi berkelajuan tinggi yang patut diberi perhatian LMH6672 dengan arus keluaran maksimum 600 mA. Penguat diperbetulkan untuk keuntungan 2 atau lebih, memberikan lebar jalur 130 MHz dan kadar slew 160 V/µs. Julat voltan bekalan dari 5 hingga 12 V, penggunaan semasa 6.2 mA setiap saluran. Op-amp mempunyai tahap hingar yang rendah, pengimbangan disediakan. Tersedia dalam pakej SOIC, PSOP dan LLP. Ia bertujuan untuk digunakan sebagai penguat utama, serta dalam modem dan peranti yang serupa. Boleh digunakan untuk menggantikan LM6181/2, LM7171 dan LM7372.

Penguat LMH6654/5(tunggal/dua) lebar jalur yang lebih tinggi. Penggunaan semasa 4.5 mA setiap saluran, kekerapan perolehan perpaduan 250 MHz, kadar slew 200 V/µs, arus keluaran biasa 180 mA. Mereka mempunyai tahap hingar input rendah 4.5 nV dan 1.7 pA, masa penyelesaian voltan keluaran yang cepat sebanyak 25 ns, dan boleh digunakan dalam pelbagai peranti. Tersedia dalam pakej SOIC-8, SOT23-5 (LMH6654) dan MSOP-8 (LMH6655).

Penguat LMH6657/8 Dan LMH6682/3- op amp berkelajuan ultra tinggi yang agak murah dengan bekalan kuasa unipolar dari 3 hingga 12 V. Ia dihasilkan menggunakan teknologi proprietari VIPTM10. Ia mudah digunakan dalam peranti pemprosesan isyarat video dan pemacu servo CD/DVD, kerana ia mempunyai masa penyelesaian yang singkat dan tidak membenarkan penyongsangan fasa voltan keluaran apabila voltan masukan melebihi nilai yang dibenarkan (LMH6682/3), yang boleh memudahkan litar peranti sedemikian dengan ketara.

Penguat LMH6657/8(tunggal/dual) diperbetulkan untuk operasi perolehan perpaduan sambil menyediakan lebar jalur 270 MHz dan kadar slew 700 V/µs. Penggunaan semasa 6.2 mA setiap saluran, arus keluaran +80/-90 mA.

Penguat LMH6682/3(dwi/triple), memberikan kadar slew 940 V/µs pada lebar jalur 190 MHz. Perlu diingatkan bahawa penguat ini mempunyai pekali herotan yang sangat rendah jenis "fasa pembezaan" - 0.08% dan "keuntungan pembezaan" - 0.01 dB, yang sangat penting untuk peralatan video mewah. Dikeluarkan dalam pelbagai kes.

Penguat ultra-laju dengan kadar voltan keluaran lebih daripada 1000 V/µs direka untuk operasi dalam pelbagai peranti video. Dalam siri LM, ini LM6171/2 Dan LM6181/2(single/double), dihasilkan menggunakan teknologi VIPTM11 proprietari. Yang pertama dibuat mengikut litar VFA dan menyediakan, dengan penggunaan semasa hanya 2.5 mA, kadar voltan keluaran 3600 V/μs pada frekuensi perolehan perpaduan 100 MHz. LM6181/2 Ia dibuat mengikut litar maklum balas semasa CFA dan memberikan voltan keluaran +10 V pada rintangan beban 100 Ohms. Kadar slew voltan keluaran ialah 2000 V/µs pada frekuensi perolehan perpaduan 100 MHz. Penguat yang diterangkan, walaupun pada hakikatnya ia tergolong dalam kategori "dengan output yang berkuasa" - Output Tinggi - nilai maksimum arus keluaran mencapai 130 mA, mempunyai herotan yang sangat rendah seperti "keuntungan perbezaan" dan "fasa pembezaan" dan boleh digunakan dalam peralatan video piawaian NTSC dan PAL, penapis lulus tinggi, dsb. Ia juga boleh didapati dalam pakej SOIC dan MDIP.

Penguat LMH6609 direka untuk digunakan dalam penukar dan penapis analog. Dengan frekuensi perolehan perpaduan 900 MHz dan kadar slew 1400 V/µs, ia menarik 7 mA daripada bekalan kuasa unipolar 10 V. Penguat diperbetulkan sepenuhnya, mempunyai tahap hingar yang sangat rendah iaitu 3.1 nV / C Hz dan arus keluaran yang besar sebanyak 90 mA. Tersedia dalam pakej SOIC 8-pin dan 5-pin SOT.

Bunyi yang sangat rendah dan frekuensi operasi yang tinggi mempunyai penguat LMH6622-28. Untuk LMH6624, parameter ini ialah 0.92 nV / C Hz dan 2.3 pA / C Hz, dan kekerapan perolehan perpaduan ialah 1500 MHz. Penguat diperbetulkan untuk digunakan dalam peranti dengan keuntungan 10 atau lebih dan bertujuan untuk digunakan dalam teknologi komunikasi dan peralatan perubatan. Bunyi dan ralat yang rendah adalah ciri penguat jalur lebar dwi LMH6628, di mana tahap relatif harmonik ke-2 / ke-3 pada frekuensi 10 MHz ialah -65 / -74 dB, masing-masing, dan masa penetapan voltan keluaran dengan ketepatan 0.1% ialah 12 ns. Ini menjadikan penguat ini amat diperlukan dalam pembangunan penukar analog berkelajuan tinggi dan peranti input-output.

Penguat direka untuk digunakan dalam peralatan video mudah alih dan kad video PC. LM7121, dihasilkan dalam pakej SOT23-5. Parameter penguat adalah sangat tinggi: kekerapan perolehan perpaduan ialah 175 MHz, kadar slew voltan keluaran ialah 1300 V/µs. Ia boleh berfungsi dengan bekalan unipolar +5V dan bipolar dalam julat dari +5V hingga +15V.

Penguat operasi ultra pantas mempunyai parameter rekod LM7171(bujang) dan LM7372(berganda). Berdasarkan litar maklum balas voltan, mereka mempunyai ciri-ciri penguat maklum balas semasa - kadar slew 4100 V/µs, frekuensi perolehan perpaduan 200 MHz, arus keluaran 100 mA (LM7171) dan 3000 V/µs, masing-masing 120 MHz , 150 mA untuk LM7372 dengan penggunaan semasa 6.5 mA setiap saluran. Penguat diperbetulkan untuk perolehan voltan lebih daripada 2. Dengan perolehan pembezaan minimum dan herotan fasa sebanyak 0.01% dan 0.02o, penguat ini sangat sesuai untuk peralatan talian video, kabel dan optik, sistem penyiaran radio dan televisyen. Dikeluarkan dalam pelbagai jenis kes.

Siri op amp berkelajuan tinggi LMH67xx Ia dibuat mengikut proses teknologi proprietari VIPTM10 mengikut litar maklum balas semasa CFA dan bertujuan untuk digunakan dalam sistem radio dan televisyen jalur lebar. Kami akan memulakan semakan kami tentang litar mikro ini dengan LMH6702- op amp hingar rendah (voltan hingar dikurangkan kepada input 1.83 nV) dengan rekod tahap rendah harmonik (-100 dB pada 5 MHz) dan herotan antara modulasi, lebar jalur 720 MHz dan kadar voltan keluaran 3100 V/ µs. Parameter tinggi sedemikian mengorientasikan penggunaan LMH6702 dalam sistem dan instrumentasi resolusi tinggi. Tersedia dalam pakej SOIC dan SOT-23.

Keluarga penguat LMH6714/15/20/22(tunggal/dual/locked/quad) dengan lebar jalur 400 MHz pada keuntungan 2 dan kadar slew 1800 V/μs pada penggunaan semasa 5.6 mA bertujuan terutamanya untuk digunakan dalam sistem video. Keadaan keluaran galangan tinggi LMH6720, ditukar pada tahap TTL 7ns, sangat berguna untuk memultiplekskan berbilang isyarat berkelajuan tinggi ke talian penghantaran biasa. Penguat quad LMH6722 boleh digunakan dengan berkesan dalam IF berbilang saluran dan penapis aktif peringkat tinggi. Dikeluarkan dalam pelbagai kes.

Penguat dengan bekalan tunggal dari 4.5 hingga 12 V LMH6723 menggabungkan kecekapan tinggi (penggunaan semasa 1 mA) dengan lebar jalur lebar 370 MHz, kadar slew tinggi 600 V / µs dan arus keluaran besar 110 mA, yang menjadikannya sangat diperlukan untuk peranti video mudah alih dan semua jenis kuasa sendiri penukar, penguat batang, pemain CD-DVD mudah alih, dsb. Tersedia dalam pakej SOIC dan SOT23.

Menyimpulkan bahagian itu, kami akan mempertimbangkan op amp jalur lebar LMH6732 dengan lebar jalur boleh laras dari 0 hingga 1.5 GHz. Dengan menukar rintangan satu perintang luaran, anda boleh mengubah penggunaan semasa lebih daripada 10 kali, dan juga meletakkan litar mikro ke dalam mod siap sedia dengan penggunaan semasa 1 μA. Parameter litar mikro adalah unik untuk semua nilai arus yang digunakan: jalur frekuensi 55 MHz, kadar voltan keluaran 400 V/µs, arus keluaran 9 mA pada penggunaan semasa 1 mA dan 540 MHz, 2700 V/µs dan 115 mA masing-masing pada penggunaan semasa 9 mA. Penguat mampu beroperasi dengan bekalan kuasa tunggal dan bipolar antara 9 hingga 12 V. Skop aplikasi yang dimaksudkan adalah sangat luas - peralatan video, sistem berkuasa bateri, peranti pensuisan, dsb. Ambil perhatian bahawa untuk mengurangkan masa reka bentuk untuk peranti dengan LMH6732 Semikonduktor Nasional menawarkan papan demo untuknya.

Oleh itu, rangkaian luas penguat operasi bersepadu Semikonduktor Nasional dan kos rendahnya menjadikannya sangat menarik untuk pelbagai pembangun elektronik Rusia. Lebih banyak maklumat teknikal boleh didapati di laman web syarikat http://www.national.com.

Perlaksanaan Bingkai Kadar suhu Julat voltan bekalan Penggunaan semasa setiap saluran Output semasa Jenis input dan output Arus masukan Voltan berat sebelah Pekali Suhu Voltan Pinggir Keuntungan Nisbah penolakan mod biasa Pekali Pengaruh Ketidakstabilan Bekalan Kuasa Kekerapan memperoleh perpaduan. Kadar pertumbuhan. Voltan bunyi
voltan bekalan saya berhenti saya keluar Dalam keluar saya berat sebelah U mengimbangi hanyut A vo CMRR PSRR b.w. SR e bunyi bising
Bujang Berganda Empat (berempat) pakej DALAM mA mA R kepada R pada mV µV/C dB dB dB MHz V/µs nV/C Hz
min Maks Maks Maks taip taip Maks taip taip taip taip taip taip taip
LP324 JADI, TSSOP, MDIP C ±1.5; +3.0 ±16.0; +32 0,021 4,0 keluar 2,0 2,0 9,0 - 100 90 90 0,10 0,05 80
LP2902 JADI, MDIP saya ±1.5; +3.0 ±13.0; +26 0,021 4,0 keluar 2,0 2,0 10 - 97 90 90 0,10 0,05 80
LMV321 LMV358 LMV324 SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23 saya +2,7 +5,5 0,13 60 keluar 11 1,7 7,0 5,0 100 65 60 1,0 1,0 39
LPV321 LPV358 LPV324 SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23 saya +2,7 +5,0 0,0090 17 keluar 1,7 1,2 7,0 2,0 100 70 65 0,15 0,10 -
LM7301 JADI, SOT-23 saya ±0.9; +1.8 ±16; +32 0,6 9,5 dalam dan luar 90 0,03 6,0 2,0 97 90 104 4,0 1,25 36
LMV821 LMV822 LMV824 SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23 Ext I +2,5 +5,5 0,30 40 keluar 30 1,0 3,5 1,0 100 85 85 6,5 2,0 24
LMV931 LMV932 LMV934 SO, MSO, TSSOP, SC-70, SO-23 Ext I +1,5 +5,5 0,16 75 dalam dan luar 15 1,0 6,0 2,0 100 78 100 1,0 0,45 45
LMV771 SC-70 Ext I ±1.5; +2.5 ±3.0; +6.0 0,60 66 keluar 0,000100 0,3 1,0 0,35 100 90 90 3,5 1,4 9,0
LMV751 SOT-23 saya +2,7 +5,5 0,60 15 keluar 0,001500 0,05 1,0 - 120 100 107 5,0 2,3 6,5
LMC6001 MDIP saya ±2.3; +4.5 ±7.7; +16 0,45 21 keluar 0,000010 0,35 1,00 2,5 123 83 83 1,3 1,5 22
LMC6022 LMC6024 JADI saya ±2.3; +4.5 ±8.0; +16 0,04 40 keluar 0,000040 1,0 9,0 2,5 120 83 83 0,35 0,11 42
LMC6032 LMC6034 JADI, MDIP saya ±2.3; +4.5 ±8.0; +16 0,38 40 keluar 0,000040 1,0 9,0 2,3 126 83 83 1,4 1,1 22
LMC6035 LMC6036 JADI, TSSOP saya +2,7 +16 0,40 5,0 keluar 0,000020 0,50 5,0 2,3 126 96 93 1,4 1,5 27
LMC6041 LMC6042 LMC6044 JADI, MDIP saya +4,5 +16 0,014 21 keluar 0,000002 3,0 6,0 1,3 120 75 75 0,075 0,020 83
LMC6061 LMC6062 LMC6064 JADI, CDIP saya, M +4,5 +16 0,020 21 keluar 0,000010 0,35 0,80 1,0 132 85 85 0,10 0,035 83
LMC6081 LMC6082 LMC6084 JADI, MDIP saya +4,5 +16 0,45 21 keluar 0,000010 0,35 0,80 1,0 124 85 85 1,3 1,5 22
LMC6442 JADI, MSO, MDIP saya +1,8 +11 0,0010 0,90 keluar 0,000005 3,0 7,0 0,4 103 92 95 0,010 0,0040 -
LMC6462 LMC6464 JADI, MSO, CDIP saya, M +3,0 +15 0,020 27 keluar 0,000015 0,50 1,5 1,5 124 85 85 0,050 0,015 80
LMC7111 SOT-23,MDIP saya +2,7 +11 0,025 7,0 dalam dan luar 0,000100 3,0 7,0 2,0 112 85 85 0,050 0,027 -
LMC6482 LMC6484 JADI, MSO, CDIP saya, M +3,0 +15 0,50 30 dalam dan luar 0,000020 0,75 3,0 1,0 116 82 82 1,5 1,3 37
LMC7101 SOT-23 saya +2,7 +15 0,50 24 dalam dan luar 0,001000 3,0 7,0 1,0 110 75 80 1,1 1,1 37
LMC8101 MSMD, MSOP saya +2,7 +10 0,70 49 dalam dan luar 0,001000 0,70 5,0 4,0 80 80 80 1,0 1,0 22
LMC6492 LMC6494 JADI saya +5,0 +15 0,50 22 dalam dan luar 0,000150 3,0 6,0 1,0 110 82 82 1,5 1,3 37
LMC6572 LMC6574 JADI saya +2,7 +10 0,038 6,0 keluar 0,000020 3,0 7,0 1,5 120 75 75 0,22 0,09 36
LM833 JADI, MDIP C ±4.5 ±18 2,5 40 tidak 500 0,30 5,0 - 110 100 100 15 7,0 4,5
LM6132 LM6134 JADI, MDIP saya +1,8 +24 0,5 4,3 dalam dan luar 110 2,0 6,0 5,0 100 100 82 10 14 27
LM6142 LM6144 JADI, MDIP saya +1,8 +24 0,8 6,2 dalam dan luar 180 1,0 2,5 3,0 108 107 87 17 25 16
LMH6645/7 LMH6646 JADI, SOT-23 saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 0,70 20 dalam dan luar 360 1,0 4,0 5,0 87 77 83 55 22 17
LM6152 LM6154 JADI, MDIP saya +2,7 +24 2,0 8,0 dalam dan luar 500 2,0 5,0 10 107 84 91 75 30 9,0
LMH6622 JADI, MSO saya ±2.5 ±6.3 4,3 90 tidak 4700 0,20 1,2 2,5 83 100 95 160 80 1,6
LM6171 LM6172 JADI, MDIP saya ±5; +2.7 ±16; +18 4,0 135 tidak 1000 3,0 6,0 6,0 99 110 95 100 3600 -
LM6181 LM6182 JADI, MDIP saya ±3.5 ±16 7,5 130 tidak 2000 2,0 4,0 5,0 - 60 80 100 1400 4,0
LM7121 JADI, SOT-23 saya ±5; +2.7 ±18; +15 4,8 52 tidak 5200 0,90 8,0 - 72 93 70 175 1300 17
LM7171 JADI, MDIP, CDIP saya, M ±2.7 ±18 6,5 100 tidak 2700 1,0 3,0 35 81 105 90 200 4100 14
LM7372 LLP, JADI, PSOP saya ±4.5 ±18 6,5 150 tidak 2700 8,0 10 12 80 93 90 120 3000 14
LMH6609 JADI, SOT-23 saya ±3.0 ±6.3 7,0 90 tidak 2000 0,8 3,5 - - 73 73 180 1400 3,1
LMH6624 LMH6626 JADI, MSO, CDIP, SOT-23 Saya, Samb I ±2.5; +5.0 ±6.0; +12 15 100 tidak 50 0,25 0,95 0,25 79 90 90 1500 350 0,92
LMH6628 JADI, MSO, CDIP, CPACK saya ±2.5 ±6.0 9,0 85 tidak 300 2,0 5,0 5,0 63 62 70 300 550 2,0
LMH6639 JADI, MSO saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 3,6 160 keluar 1000 1,0 7,0 8,0 100 93 96 190 170 6,0
LMH6642 LMH6643 LMH6644 JADI, SOT-23 saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 2,7 115 keluar 1500 1,0 7,0 5,0 80 72 75 130 130 17
LMH6654 LMH6655 JADI, SOT-23 saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 4,5 180 tidak 5000 1,0 4,0 6,0 67 90 76 250 200 4,5
LMH6657 LMH6658 SO, MSO, SC-70, SOT-23 saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 6,0 45 tidak 5000 1,1 7,0 2,0 85 82 82 270 700 11
LMH6672 JADI, PSOP, LLP saya ±2.5 ±6.5 6,2 600 tidak 8000 0,2 4,0 - 68 100 78 200 170 4,5
LMH6682 LMH6683* JADI, MSO, TSSOP saya ±2.5; +3.0 ±6.0; +12 6,5 80 tidak 5000 1,1 7,0 2,0 85 82 76 190 940 12
LMH6702 JADI, SOT-23 saya ±5.0 ±6.0 12 80 tidak 6000 1,0 6,0 13 - 52 48 720 3100 1,8
LMH6714/20 LMH6722 JADI, SOT-23 saya ±5.0 ±6.0 5,6 70 tidak 1000 0,2 6,0 8,0 - 58 54 400 1800 3,4
LMH6715 JADI, CDIP saya ±5.0 ±6.0 5,0 70 tidak 5000 2,0 8,0 30 - 60 56 480 1300 3,4
LMH6723 JADI, SOT-23 saya +4,5 +12 1,0 110 tidak 400 1,0 3,5 - - 64 60 370 600 4,3
LMH6732 JADI, SOT-23 saya ±4.5 ±6.0 9,0 115 tidak 2000 3,0 8,0 16 - 62 52 540 2700 2,5
* penguat terbina dalam

Ditubuhkan pada tahun 1959, Semikonduktor Kebangsaan telah jauh daripada penghasilan transistor diskret pertama kepada peranti mikroelektronik moden yang paling kompleks. Salah satu aktiviti keutamaan syarikat sepanjang kewujudannya ialah pembangunan penguat operasi bersepadu (op-amps).

Pada tahun 1968, jurutera Semikonduktor Kebangsaan mencipta penguat operasi dua peringkat pertama di dunia LM101, yang menandakan permulaan keseluruhan trend dalam membina semua jenis peranti elektronik analog. Penguat operasi Semikonduktor Nasional Moden sepadan dengan, dan dalam banyak aspek mengatasi tahap dunia peranti kelas ini, sambil mempunyai harga yang jauh lebih rendah daripada syarikat lain, membolehkan pemaju berjaya menyelesaikan pelbagai masalah dalam mencipta pelbagai peralatan elektronik.

Kebanyakan penguat operasi bersepadu moden dibuat dalam litar penguatan terus dengan input berbeza dan direka bentuk untuk bekalan bipolar simetri (walaupun unipolar semakin digunakan). Sebagai tambahan kepada dua input, output dan output kuasa, penguat operasi juga boleh mempunyai output untuk mengimbangi, pembetulan, pengaturcaraan (menetapkan parameter tertentu mengikut jumlah arus kawalan) dan lain-lain.

Sebaik-baiknya, op amp harus mempunyai perolehan voltan tak terhingga, input tak terhingga dan galangan keluaran tak terhingga kecil, amplitud keluaran tak terhingga, julat frekuensi penguatan tak terhingga dan hingar sifar. Parameter penguat operasi tidak boleh bergantung pada faktor luaran, voltan bekalan dan suhu. Di bawah keadaan ini, ciri pemindahan penguat operasi yang dilindungi oleh maklum balas negatif (NFB) betul-betul sepadan dengan ciri pemindahan litar CNF dan tidak bergantung pada parameter penguat itu sendiri.

Penguat operasi sebenar mempunyai ciri yang berbeza daripada yang ideal, yang merupakan sebab untuk pengelasan komprehensifnya. Penguat operasi sebenar ialah kompromi keperluan yang saling eksklusif dengan pencapaian sifat terbaik dalam satu atau beberapa parameter, yang boleh: meminimumkan voltan pincang dan arus input, mencapai lebar jalur maksimum bagi frekuensi yang dikuatkan dan kadar slew output. voltan, mengurangkan voltan arus dan bekalan yang digunakan, dan lain-lain. Parameter penguat operasi boleh dibahagikan kepada beberapa kumpulan - input, output, penguatan, frekuensi, tenaga, bunyi, dll. Bersama-sama dengan parameter operasi yang menentukan mod suhu nominal operasi penguat operasi, parameter litar input dan output yang dibenarkan dan keperluan untuk bekalan kuasa, nilai maksimum yang mungkin bagi beberapa parameter juga sangat penting, lebihan yang tidak dibenarkan. Pada masa ini, terdapat klasifikasi tertentu (walaupun tidak terlalu ketat) bagi penguat operasi mengikut gabungan pelbagai parameter, mencerminkan penggunaan pilihan mereka dalam kelas peranti tertentu. Kami juga ambil perhatian bahawa parameter penguat operasi sebahagian besarnya ditentukan oleh reka bentuk litar mereka dan teknologi semikonduktor yang digunakan.

Semikonduktor Kebangsaan menggunakan klasifikasi penguat operasi berikut, yang sebahagiannya ditunjukkan dalam dua atau tiga huruf pertama penandaan litar mikro yang dikeluarkan oleh syarikat:

  1. Penguat tujuan am (Tujuan Am - LM, LMC) - perolehan sehingga 100 dB, voltan pincang melebihi 1 mV, frekuensi perolehan perpaduan sehingga 10 MHz.
  2. Kuasa rendah (Kuasa Rendah - LP, LPV) - penggunaan semasa kurang daripada 1.5 mA.
  3. Kuasa mikro (Kuasa Mikro - LP, LPV) - penggunaan semasa kurang daripada 25 μA.
  4. Voltan Rendah (LMV) - bekalan voltan kurang daripada 3 V.
  5. Kepersisan (Precision - LMP) - memperoleh lebih daripada 100 dB, voltan mengimbangi kurang daripada 1 mV.
  6. Kelajuan tinggi (Kelajuan Tinggi - LMH) - kekerapan perolehan perpaduan lebih daripada 50 MHz.
  7. Bunyi rendah (Bunyi Rendah) - voltan hingar kurang daripada 10 nV / Hz 1/2.
  8. Berkuasa (Kuasa Keluaran Tinggi) - arus keluaran lebih daripada 100 mA.
  9. Dengan voltan keluaran dan masukan dekat dengan voltan bekalan (Rel ke Rel Output/Input).

Dalam penguat Rail to Rail, amplitud maksimum dan minimum voltan keluaran secara praktikalnya bertepatan dengan nilai voltan bekalan yang sepadan, dan nilai voltan masukan mod biasa yang dibenarkan adalah sama dengan atau bahkan boleh melebihi voltan bekalan. Yang terakhir digunakan, sebagai contoh, dalam penguat dengan bekalan unipolar dengan kemungkinan menggunakan voltan negatif pada input.

Seperti yang dinyatakan di atas, atas sebab-sebab yang jelas, bahagian ini tidak ketat, klasifikasi huruf juga tidak selalu diperhatikan, penguat operasi boleh serentak voltan rendah, cepat, bunyi rendah, dengan voltan keluaran dekat dengan voltan bekalan, dsb. Di samping itu, penguat operasi jenis yang sama tersedia dalam pakej yang berbeza, serta dua, tiga atau empat penguat dalam satu pakej (berbilang saluran) dan, akhirnya, dalam versi yang direka untuk umum (Komersial - C), perindustrian (Industri - I, E) dan aplikasi ketenteraan (Tentera - M), yang berbeza dalam beberapa parameter, khususnya, dalam julat suhu operasi (C: 0...+70 °C; I: -40...+85 °C; E: -40... +125 °C M: -55...+125 °C).

Ia juga harus diperhatikan bahawa bersama-sama dengan menguasai pengeluaran produk baru, syarikat itu terus menambah baik dan membangunkan penguat operasi yang dihasilkan lebih awal, yang jelas dilihat, sebagai contoh, dalam keluarga terkenal yang murah dan sangat popular dengan harga rendah. penguat kendalian kuasa empat dengan bekalan tunggal (Bekalan Tunggal) LM124 / 224/324/2902 dan penggunaan semasa 0.2–0.4 mA setiap saluran. Beberapa pengubahsuaian mereka dihasilkan: LP324/LP2902 - kuasa mikro dengan penggunaan semasa 21 μA, LMV324 - voltan rendah, dengan voltan bekalan 2.7 hingga 5.5 V, LPV324 - kuasa mikro voltan rendah dengan penggunaan semasa 9 μA, dihasilkan menggunakan teknologi proprietari BiCMOS, dan lain-lain .

Kami juga ambil perhatian bahawa untuk penguat operasi moden, seperti, sememangnya, untuk litar bersepadu lain, terdapat kecenderungan untuk mengurangkan saiz dan semakin menggunakan pakej yang dipasang di permukaan. Pakej DIP dan TSSOP yang meluas sebelum ini digantikan dengan SOIC, SOT-23 dan SC-70 yang lebih kecil (yang terakhir berukuran 2x2x1mm); beberapa cip pelekap permukaan tersedia dalam pakej microSMD bersaiz kecil terutamanya dengan dimensi 1.285 × 1.285 × 0.85 mm atau kurang.

Artikel kami sebelum ini melihat op amp kelajuan tinggi National Semiconductor. Di sini kita akan memberi tumpuan kepada jenis penguat operasi lain yang dikeluarkan oleh syarikat dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Mari kita mulakan semakan dengan penguat, parameter utama yang pada voltan bekalan 5 V diberikan dalam Jadual 1 dan sepadan dengan penguat operasi tujuan umum.

Jadual 1. Parameter utama penguat operasi tujuan am moden Semikonduktor Nasional

Penguat Operasi Tujuan Am

Seperti yang dapat dilihat daripada Jadual 1, kebanyakan penguat ini adalah voltan rendah dan kuasa rendah dan mikro dalam pakej kecil, yang mencerminkan trend moden dalam reka bentuk peralatan elektronik.

Keluarga penguat operasi LMV341/2/4 direka untuk digunakan dalam peralatan mudah alih berkuasa sendiri. Penguat operasi dicirikan oleh parameter arus dan hingar masukan yang sangat tinggi. Dalam mod Matikan, penggunaan semasa dikurangkan kepada nilai biasa hanya 45 pA, dan masa peralihan kepada mod pengendalian tidak melebihi 5 µs. Penguat boleh didapati dalam pelbagai kes, termasuk SC70-6L, yang sangat sesuai untuk penempatan pada papan induk komputer peribadi dan komputer riba. Ambil perhatian bahawa penguat ini boleh dikendalikan dalam julat suhu lanjutan (sehingga 125 °C).

Ciri ciri keluarga penguat operasi LMV931 / 2/4 dan LMV981 / 2 (dengan mod penutupan) ialah voltan bekalan minimum yang sangat rendah iaitu 1.8 V, dan oleh itu ia diletakkan oleh syarikat untuk digunakan dalam peralatan yang dikuasakan oleh satu. Elemen galvanik Li-Ion, serta untuk sistem kawalan kuasa. Penguat ini juga menampilkan input dan output Rel ke Rel dan perolehan yang sangat tinggi (101 dB) dengan tahap hingar yang agak rendah, yang memungkinkan untuk menggunakan penguat operasi ini dalam peralatan audio berkuasa voltan rendah.

Keluarga op amp LMV321/358/324 dan LPV321/358/354 (versi voltan rendah dan kuasa mikro bagi op-amp siri LM super popular masing-masing), serta op mikroSMD dan LP2902 kecil LM2904/02 keluarga -amp (analog LM358/324 dan LP324) ialah penguat operasi moden klasik bagi aplikasi umum dan boleh digunakan dalam kelas peranti yang luas. Ambil perhatian bahawa LM2904/02 dan LP2902 boleh beroperasi pada bekalan kuasa tunggal atau dwi antara 3V hingga 32V.

Op amp LMV301 ialah versi CMOS LMV321. Ia menampilkan arus input yang sangat rendah dan voltan bekalan minimum yang rendah kepada penguat dalam pakej SC70 yang kecil dan boleh digunakan dalam peranti sampel dan tahan, penguat isyarat fotosensor dan peranti berkuasa bateri yang lain.

Penguat kendalian keluarga LMV821/22/24 dicirikan oleh kelajuan yang agak tinggi (frekuensi perolehan unit 5 MHz, kadar slew voltan keluaran 1.4 V/µs) dengan penggunaan kuasa yang rendah. Mereka juga mempunyai parameter yang baik untuk voltan pincang dan hanyutannya (masing-masing 3.5 mV dan 1 µV/°C). Tersedia dalam pelbagai kes dan direka untuk digunakan dalam teknologi komunikasi - modem, telefon wayarles dan mudah alih serta peranti lain.

Op-amp input/output rel-ke-rel LMC7101 dan varian kuasa mikronya LMC7111 ialah op-amp CMOS miniatur yang direka untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi mudah alih berkuasa sendiri. Oleh kerana arus input yang sangat rendah, ia boleh digunakan dalam peranti sampel dan tahan dan peranti lain yang memerlukan rintangan input yang tinggi (nilai terjamin sekurang-kurangnya 1 TΩ).

Perlu diberi perhatian ialah op amp LM7301 dengan input dan output Rail to Rail, yang menggabungkan nilai yang sangat tinggi dari pelbagai parameter, khususnya, julat voltan bekalan yang luas, tindak balas yang agak pantas, keuntungan tinggi dan penolakan mod biasa, serta operasi CMOS amps LMC8101 dengan keupayaan untuk mematikan. Penguat ini tersedia dalam pakej miniatur SOT-23 dan microSMD dan boleh digunakan dalam pelbagai peranti dengan parameter yang sesuai.

Op-amp LM8261/2 dan LM8272 yang agak berkuasa dan pantas dengan input dan output Rel ke Rel serta kapasiti beban tanpa had direka bentuk untuk digunakan dalam litar pemacu untuk skrin LCD, peringkat keluaran DAC, penguat fon kepala dan peranti lain. Ia beroperasi pada julat voltan bekalan yang luas dan dicirikan oleh tahap hingar dan herotan yang rendah.

Penguat kendalian hingar rendah bagi keluarga LMV721/2 direka untuk digunakan dalam peringkat input peralatan penguat, termasuk yang berkuasa bateri. Ia tersedia dalam reka bentuk miniatur dan bingkai terbuka untuk dibenamkan dalam pelbagai peranti, seperti mikrofon electret.

Penguat operasi ketepatan

Seterusnya, kita beralih kepada pertimbangan perkembangan terkini penguat operasi Semikonduktor Kebangsaan ketepatan, parameter utama yang pada voltan bekalan 5 V diberikan dalam Jadual 2. Sebagai tambahan kepada parameter penguat operasi tujuan am untuk penguat ketepatan , hanyut suhu voltan mengimbangi, keuntungan dan faktor penolakan mod biasa adalah sangat penting. isyarat (Nisbah Penolakan Mod Biasa - CMRR) dan pengaruh ketidakstabilan voltan bekalan (Penolakan Riak Bekalan Kuasa - PSRR).

Jadual 2. Parameter utama penguat operasi ketepatan Semikonduktor Kebangsaan moden

Keluarga op-amp LMC6081/2/4 dan LMC6482/4 dengan input dan output Rel ke Rel adalah berdasarkan teknologi CMOS dan merupakan op-amp ketepatan biasa yang mampu beroperasi dengan satu bekalan. Rakan kuasa mikro mereka dengan penggunaan semasa 20 μA dan kelajuan yang dikurangkan juga tersedia - LMC6061/2/4 dan LMC6462/4. Skop penguat operasi ini ialah penguat instrumental, peranti pemprosesan isyarat, penguat isyarat untuk penderia piezoelektrik dan sinaran, peralatan perubatan (penguat potensi bio), dsb.

Ciri tersendiri penguat operasi LMC6001 ialah nilai arus input tipikal yang boleh diabaikan sebanyak 10 fA dan, dengan itu, keupayaan untuk berfungsi dalam peranti elektrometrik, peranti untuk mengukur arus bocor, pengesan sinaran, pelbagai peralatan saintifik, dll. Teknik yang digunakan oleh syarikat untuk menguji setiap cip LMC6001 yang baru dikeluarkan - 3 kali berturut-turut dalam minit pertama. Kejadian dengan arus input lebih daripada 25 fA ditolak. Kelebihan penguat operasi juga ialah tahap hingar yang rendah iaitu 22 nV / Hz 1/2 dan kehadiran perlindungan terhadap potensi elektrostatik sehingga 2000 V. Ia tersedia dalam pakej MDIP dan pakej kaca-ke-logam MCAN bulat. Ambil perhatian bahawa kejayaan penggunaan penguat operasi dengan arus input rendah hanya mungkin jika tiada arus bocor pada permukaan papan litar. Magnitud arus ini boleh melebihi arus input penguat dengan beberapa susunan magnitud dan, oleh itu, menyebabkan peralihan ketara dalam sifarnya. Jalan keluarnya ialah dengan mencipta gelang keselamatan khas pada papan litar bercetak di sekeliling input penguat operasi atau sambungkan input penguat ke elemen litar lain di luar papan. Sampel corak papan litar bercetak untuk penguat pelekap dengan arus input ultra-rendah tersedia di laman web syarikat.

Penguat operasi ketepatan bunyi rendah LMV751 dan LMV771/2/4 dengan output Rel ke Rel dan bekalan kuasa unipolar tersedia dalam pakej kecil dan direka bentuk untuk digunakan dalam peringkat input pelbagai peralatan. Mereka dicirikan oleh peningkatan kelajuan dan herotan yang rendah, yang memungkinkan untuk menggunakan penguat operasi ini dalam peralatan berkualiti tinggi dengan bekalan kuasa voltan rendah.

Perlu diingat bahawa Semikonduktor Nasional menghasilkan penguat operasi khas - dwi LM833 dan quad LM837 (tidak ditunjukkan dalam jadual) - untuk digunakan dalam peralatan audio kelas Hi-Fi. Dari segi parameternya, penguat ini hampir dengan yang tepat dan dibezakan oleh voltan mengimbangi rendah (0.3 mV), keuntungan tinggi (110 dB), tahap hingar yang sangat rendah dalam julat audio (4.5 nV / Hz 1/2) dan herotan tak linear yang sangat kecil (0.0015%). Penguat kendalian diperbetulkan untuk sebarang keuntungan sehingga perpaduan, dan bersama-sama penggunaannya dalam pra-penguat, ia boleh digunakan dalam pelbagai jenis peralatan untuk menguatkan isyarat yang lemah.

Pencapaian terbaharu National Semiconductor ialah siri LMP2011/2/4 op-amp ultra-tepat mampu milik, berdasarkan teknologi pembetulan offset input berterusan yang unik, dengan voltan offset yang boleh diabaikan (0.8 µV tipikal) dan hanyut suhu (0.015 µV/°) . DARI). Tidak seperti op amp lain yang menggunakan penstabilan pencincang frekuensi rendah yang agak rendah, yang menghasilkan bunyi bising dan herotan isyarat yang ketara, LMP201x mempunyai frekuensi pembetulan 35 kHz, yang membolehkan spektrum hingar utama dipindahkan ke kawasan frekuensi tinggi, dengan itu mencapai sangat aras rendah.bunyi dan herotan dalam julat frekuensi sehingga beberapa puluh kilohertz. Secara amnya, gabungan ciri-ciri cemerlang penguat kendalian LMP201x, seperti offset ultra-rendah dan drift, lebar jalur yang sangat tinggi dan kadar slew untuk penguat operasi ketepatan, digabungkan dengan hingar yang rendah dan penggunaan arus yang rendah, memungkinkan untuk menggunakan litar mikro ini. dalam kelas peranti yang luas dengan ketepatan yang lebih baik dan kestabilan suhu.

Untuk menyimpulkan semakan op amp ketepatan ini, mari kita lihat satu lagi produk Semikonduktor Nasional terbaru, keluarga penguat pembezaan ketepatan LMP8270/1 dengan perolehan tetap dan julat voltan mod biasa input ultra lebar, direka untuk digunakan dalam arus. -peranti pengukur, elektronik automotif, dan litar lain di mana ia adalah perlu untuk mengasingkan isyarat pembezaan yang lemah terhadap latar belakang voltan mod biasa yang sangat besar.

Struktur dan litar pensuisan biasa penguat LMP8271 dalam litar meter semasa ditunjukkan dalam rajah. 1. IC mengandungi input pengalih tahap proprietari dan penguat dua peringkat dengan jumlah keuntungan 20. LMP8270 tidak mempunyai pin OFFSET. Dalam litar pensuisan biasa, sambungan antara peringkat dijalankan melalui penapis laluan rendah RC yang paling mudah dengan kapasitor luaran.

nasi. 1. Struktur dan litar pensuisan tipikal penguat LMP8271

LMP8270 hanya menguatkan kekutuban positif isyarat input, manakala LMP8271 juga boleh menguatkan isyarat negatif. Keupayaan untuk menguatkan voltan input negatif V IN dicapai dengan mengalihkan paras voltan keluaran V OUT dengan beberapa nilai malar mengikut graf yang ditunjukkan dalam rajah. 2. Anjakan dilakukan dengan menggunakan voltan kawalan pada input khas cip OFFSET LMP8271. Jika input OFFSET disambungkan ke tanah, LMP8271 hanya menyerlahkan isyarat input positif. Apabila voltan bekalan V S digunakan pada pin OFFSET, separuh voltan bekalan ditambah kepada voltan keluaran penguat, dan dengan itu input penguat menjadi bipolar. Pada dasarnya, sebarang voltan V X dari 0 hingga V S boleh digunakan pada input OFFSET, manakala V X /2 ditambah kepada voltan keluaran.

nasi. Rajah 2. Kebergantungan voltan input dan output penguat LMP8271 pada isyarat kawalan OFFSET

Penguat operasi boleh atur cara

Semikonduktor Kebangsaan menghasilkan beberapa penguat operasi, parameter yang boleh dikawal dengan menukar arus melalui pin khas litar mikro - yang dipanggil penguat operasi boleh atur cara. Model terbaru penguat kendalian boleh atur cara - penguat dwi LMV422 - menarik kerana ia boleh beroperasi dalam dua mod, normal dan menjimatkan, manakala, sudah tentu, parameter penguat merosot, tetapi fungsi utama dipelihara, yang boleh menjadi sangat berguna, sebagai contoh, untuk mengekalkan peralatan dalam keadaan " “siap sedia”, bertukar kepada kuasa sandaran, dsb. Dalam mod biasa (Penuh; pin kawalan PS dibumikan), penguat kendalian menggunakan arus 400 μA dan mempunyai parameter yang hampir dengan penguat ketepatan (lihat Jadual 1). Dalam mod ekonomi (Rendah; lebih daripada 4.5 V digunakan pada pin kawalan PS), penggunaan semasa dikurangkan kepada 2 μA, dan penguat menjadi kuasa ultra mikro. Setiap penguat cip mempunyai pin kawalan PS bebasnya sendiri. Op amp LMV422 dibetulkan untuk keuntungan lebih daripada 2 dan tersedia dalam pakej MSOP 10-pin.

Peranti gabungan

Kecenderungan untuk mengurangkan saiz peralatan elektronik menyebabkan pemaju mencipta pelbagai peranti gabungan berdasarkan penguat operasi. Khususnya, untuk keperluan peralatan video, Semikonduktor Nasional menghasilkan set penguat operasi berkelajuan tinggi dengan pemultipleks LMH6570/2/4, yang parameternya ditunjukkan dalam Jadual 3.

Jadual 3. Parameter utama penguat pemultipleks Semikonduktor Kebangsaan

Cip LMH6572 mengandungi tiga set pemultipleks 2:1 dan penguat penimbal berkualiti tinggi dengan keuntungan 2, dan LMH6570 dan LMH6574 - masing-masing 2 dan 4 penguat penimbal, pemultipleks dan penguat kendalian berkelajuan tinggi berkualiti tinggi dengan sangat tinggi. parameter untuk tindak balas frekuensi, kadar slew, herotan bukan linear dan hingar, yang membolehkannya digunakan dalam pelbagai pemprosesan isyarat video dan peranti amplifikasi, monitor, ADC berbilang saluran, peralatan televisyen definisi tinggi, dsb. nilai herotan khusus untuk isyarat video seperti "keuntungan differential" dan "fasa pembezaan". Struktur dan litar pensuisan tipikal pemultipleks LMH6570 dan jadual keadaannya ditunjukkan dalam rajah. 3. Operasi pemultipleks dikawal oleh tahap logik standard pada pin SEL dan SD.

nasi. 3. Struktur dan litar pensuisan tipikal pemultipleks LMH6570 dan jadual statusnya

Banyak bekalan kuasa dan aplikasi lain sering menggunakan op-amp bersama dengan rujukan voltan (VRE). Semikonduktor Kebangsaan mengeluarkan beberapa IC kombo yang mengandungi dua atau lebih op amp rujukan tetap atau berubah-ubah. Sebagai contoh, pertimbangkan litar mikro LM432, yang terdiri daripada dua penguat operasi yang serupa dengan LM358 yang popular, dan sumber voltan rujukan tetap 2.5 V dengan arus keluaran sehingga 10 mA dan ketidakstabilan tidak lebih daripada 4 mV dalam julat suhu dari 40 hingga +85 ° C. Struktur litar mikro ditunjukkan dalam rajah. 4. Julat aplikasinya boleh menjadi yang paling pelbagai - penstabil voltan linear paling mudah, penukar nadi PWM, dsb.

nasi. 4. Struktur cip LM432

Pembanding Analog

Rangkaian produk National Semiconductor juga termasuk sejumlah besar pembanding analog bersepadu, yang telah dihasilkan oleh syarikat itu dengan kejayaan besar selama bertahun-tahun. Khususnya, siri pembanding bekalan tunggal LM139/239/339 yang diperkenalkan pada tahun 1970 ternyata begitu berjaya sehingga pengubahsuaiannya LM193/293/393/2903 dan lain-lain masih dikeluarkan oleh beberapa syarikat di negara yang berbeza.

Bersama-sama dengan parameter biasa untuk penguat operasi untuk pembanding, masa pensuisan (Masa Tindak Balas) adalah sangat penting - selang masa dari permulaan perbandingan voltan masukan hingga saat voltan keluaran mencapai tahap logik yang sepadan. Pembanding voltan rendah moden biasanya dibuat menggunakan teknologi BiCMOS, yang membolehkan anda menggabungkan kelajuan tinggi dan hingar rendah dengan penggunaan kuasa yang rendah, serta untuk mendapatkan voltan keluaran yang hampir dengan voltan bekalan. Seperti op amp, pembanding boleh dikelaskan secara meluas kepada tujuan am atau tujuan am, kelajuan tinggi, kuasa mikro, keluaran rel ke rel, ketepatan, dsb., dan Semikonduktor Kebangsaan menggunakan sistem yang sama untuk melabelkannya seperti op amp. Parameter utama pembanding Semikonduktor Kebangsaan moden pada voltan bekalan 5 V ditunjukkan dalam Jadual 4.

Jadual 4. Parameter utama pembanding analog Semikonduktor Kebangsaan moden

Keluarga pembanding sejagat, ditunjukkan dalam baris pertama jadual, dibuat menggunakan teknologi bipolar dengan keluaran dalam bentuk pengumpul terbuka (OC), boleh dikendalikan dalam pelbagai voltan bekalan (kedua-dua bipolar dan unipolar) dan serasi dengan pelbagai jenis peranti logik digital dari segi voltan keluaran: TTL, CMOS, ECL, dll. Pembanding terbaharu keluarga dibuat dalam pakej mikroSMD kecil dan direka untuk digunakan dalam peranti mudah alih berkuasa sendiri.

Pembanding LMV331/393/339 ialah versi voltan rendah keluarga sebelumnya, dibuat menggunakan teknologi BiCMOS. Ia diletakkan untuk digunakan dalam peranti dengan bekalan kuasa unipolar dari 2.7 hingga 5 V.

Pembanding kuasa mikro quad LP339 adalah berdasarkan teknologi bipolar dan direka bentuk untuk digunakan dengan peranti logik CMOS pada julat voltan bekalan yang luas. Perlu diperhatikan bahawa jumlah arus yang digunakan oleh satu pembanding (15 μA) tidak bergantung pada voltan bekalan.

Pembanding CMOS kuasa mikro LMC7211 dengan output tolak-tarik (2T) dan LMC7221 dengan keluaran longkang terbuka (OS) tersedia dalam pakej miniatur SOT23 dan direka bentuk untuk digunakan dalam pelbagai peranti mudah alih - komputer riba, telefon bimbit, dll. Pembanding LMC7215 dan LMC7225 dengan penggunaan semasa hanya 0.7 μA. Pembanding ini mempunyai input dan output Rel ke Rel dan bertujuan untuk digunakan dalam litar siap sedia.

Pembanding terbaharu National Semiconductor adalah berdasarkan teknologi BiCMOS dan menampilkan gabungan unik parameter berbeza. Pembanding universal LMV7235/39 moden menyediakan masa penukaran 45 ns pada penggunaan semasa 65 µA. Versi berkelajuan tinggi LMV7219 mempunyai masa pensuisan 7 ns, manakala versi voltan rendah LMV7271/2/5 dan LMV7291 beroperasi pada voltan bekalan 1.8 V. Pensuisan yang jelas bagi pembanding apabila membandingkan input yang berubah perlahan-lahan isyarat dijamin oleh histerisis dalaman litar. Semua pembanding dalam siri LMV72xx tersedia dalam pakej kecil.

Pembanding CMOS tunggal dan dwi ketepatan LMV761/2 menampilkan voltan mengimbangi dan arus input yang sangat rendah pada kelajuan yang agak tinggi. Pembanding LMV761 mempunyai mod Matikan, yang mengurangkan penggunaan semasa kepada 0.2 µA dan keluaran pembanding masuk ke dalam keadaan galangan tinggi. Masa peralihan kepada mod pengendalian tidak melebihi 4 μs. Ambil perhatian bahawa mengikut spesifikasi untuk IC ini, pin nyahdaya SD yang tidak digunakan tidak boleh dibiarkan kosong, tetapi harus disambungkan ke pin kuasa positif.

Portfolio produk National Semiconductor termasuk rangkaian gabungan IC berdasarkan pembanding analog. Ini, sebagai contoh, ialah pengesan penurunan voltan bekalan LMS33460, yang membentuk tahap aktif (sifar) apabila voltan bekalan peranti turun kepada 3 V. Struktur litar mikro LMS33460 dan litar biasa untuk kemasukannya ditunjukkan dalam rajah. lima.

nasi. Rajah 5. Struktur cip pengesan susut voltan bekalan LMS33460 (a) dan litar pensuisan lazimnya (b)

Litar mikro LMS33460, dibuat dalam pakej miniatur SC70-5, termasuk rujukan ketepatan, pembanding dengan histerisis dan peringkat keluaran longkang terbuka. Julat voltan input litar mikro ialah 0.8-7 V, jumlah arus yang digunakan tidak melebihi 1 μA, manakala masa menukar kepada keadaan aktif ialah 70 μs.

Memilih op-amp yang betul

Untuk mengurangkan masa yang dihabiskan untuk memilih dan menguji penguat operasi, National Semiconductor telah mencipta teknologi dalam talian yang mudah, Amplifier Made Simple, yang merupakan sebahagian daripada shell perisian WEBENCH yang terletak di tapak web syarikat. Alat interaktif baharu ini mempunyai enjin carian berkuasa yang membolehkan anda mencari komponen yang betul dengan cepat dan tepat di antara jisim produk lain, yang setiap satunya mempunyai pelbagai jenis ciri elektrik.

Pada peringkat pertama, Amplifier Made Simple membolehkan anda memilih jenis penguat operasi optimum yang memenuhi keperluan pengguna. Op amp kemudiannya dicari dalam kalangan produk Semikonduktor Nasional untuk mencari op amp yang paling sesuai untuk tugas tertentu itu. Seperti semua alatan lain dalam keluarga WEBENCH, Amplifier Made Simple adalah percuma sepenuhnya. Pelbagai alat keluarga disepadukan antara satu sama lain, yang mewujudkan kemudahan tambahan untuk pengguna.

Dengan Amplifier Made Simple, pereka elektronik tidak lagi perlu melakukan pengiraan litar yang memakan masa dan prototaip fizikal yang mahal. Teknologi ini menyediakan akses segera kepada model SPICE terkini, parameter dan maklumat lain tentang op amp Semikonduktor Nasional, dan membolehkan pengguna membandingkan ciri berbilang peranti secara serentak. National Semiconductor menjamin penghantaran mana-mana produk yang disokong WEBENCH dalam masa 24 jam.

Rangkaian luas dan kos rendah penguat operasi bersepadu Semikonduktor Nasional, serta kemungkinan pemilihan dalam talian, menjadikannya sangat menarik kepada pelbagai pembangun elektronik. Anda boleh mendapatkan maklumat tentang penguat operasi yang dipertimbangkan, serta komponen lain yang dikeluarkan oleh National Semiconductor, di http://promelec.ru/lines/nsc.html atau di tapak web pengilang www.national.com.

kesusasteraan

  1. Volovich G. I. Litar peranti elektronik analog dan analog-digital. Moscow: Dodeka-XXI Publishing House. 2005.
  2. Buku Data Produk Analog Kebangsaan. Edisi 2004.
  3. Shtrapenin G. L. Penguat operasi berkelajuan tinggi daripada Semikonduktor Nasional // Berita Cip. 2003. No. 10.
Bekalan kuasa

Penguat Pembezaan Op-Amp dengan Bekalan Tunggal - Menghidupkan

Mari kita mulakan dengan terma untuk menjadikannya lebih jelas apa yang akan dibincangkan di bawah.

Penguat ialah nod atau bahkan keseluruhan peranti yang boleh meningkatkan kuasa isyarat elektrik yang melaluinya. Perkataan "kuasa" tidak sia-sia digunakan di sini, kerana terdapat peranti lain yang meningkatkan penunjuk arus individu - kekuatan atau voltannya (contohnya, transformer), elemen tersebut tidak boleh dipanggil penguat.

Penguat pembezaan adalah sejenis penguat di mana isyarat keluaran sepadan dengan perbezaan potensi pada input (selalunya terdapat dua input, tetapi penguat pembezaan dengan satu input sangat jarang digunakan, contohnya, pengulang) meningkat dengan faktor tertentu.

Op-amp (singkatan untuk perkataan "penguat kendalian", dalam bahasa Inggeris ia berbunyi seperti penguat kendalian atau OpAmp) ialah subspesies penguat pembezaan DC yang mempunyai keuntungan yang sangat tinggi.

Mereka ditunjukkan dalam rajah seperti berikut.

Op-amp dengan bekalan tunggal

Bekalan kuasa op-amp boleh menjadi bipolar (bekalan kuasa mempunyai output potensi negatif, positif dan sifar) atau unipolar (hanya potensi positif dan sifar dibekalkan).

Bekalan kuasa unipolar op-amp adalah lebih mudah untuk melaksanakan litar moden yang dikuasakan oleh bateri atau bateri.

Kelebihan bekalan kuasa unipolar bagi op-amp termasuk yang berikut:

1. Penggunaan kuasa dikurangkan (berbanding dengan yang bipolar);

2. Hanya satu sumber semasa diperlukan;

3. Adalah mungkin untuk membina litar yang cekap untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh bateri boleh dicas semula.

Itulah sebabnya kebanyakan penguat operasi moden direka untuk bekalan unipolar dan berfungsi sebenarnya separuh jalan (contohnya, keluarga Rail to Rail).

Tetapi disebabkan ketepatan yang rendah dan keuntungan yang dikurangkan, perhatian khusus mesti diberikan kepada pemilihan op amp yang betul.

Disebabkan oleh rangkaian besar op-amp dan fungsinya, prosedur untuk memilih penguat siap sedia untuk keperluan anda sendiri menjadi agak rumit. Litar berikut dari pengeluar terkemuka STMicroelectronics boleh membantu dengan ini.

Di sini GBR ialah kekerapan potong dan Icc ialah penggunaan semasa. Untuk memilih elemen siap dari pengeluar lain, anda boleh menggunakan carian untuk analog langsung.

Kemasukan op-amp dengan bekalan kuasa unipolar dalam litar

Di bawah, kami menganggap pelaksanaan paling popular bagi tugasan OS biasa.

Yang paling mudah ialah kemasukan op amp dalam litar di mana isyarat input adalah relatif kepada tanah.

Penguat penyongsangan akan kelihatan seperti ini.

Isyarat keluaran akan dikira dengan formula

Litar hanya akan berfungsi jika Vin positif.

Di bawah ialah op-amp dengan bias yang digunakan pada input bukan penyongsangan.

Op-amp bukan penyongsangan yang lebih berkuasa akan dihidupkan seperti ini.

Di sini keuntungan ialah 10 (dengan mengandaikan R1 ialah 910 kΩ, R2 ialah 100 kΩ, dan R3 ialah 91 kΩ, LM358 digunakan sebagai DA1). Pengiraan adalah berdasarkan formula k=1+R1/R2.

Pilihan penguat pembezaan.

15.07.2019 - 08:24
Mungkin

  • Sergey / 02/06/2019 - 23:23
    Uout \u003d (1 + 2 R1 / R2) (Uin1 - Uin2) Saya tertanya-tanya apakah voltan keluaran jika Uin1
  • Sistem elektronik mudah alih berkuasa bateri menjadi semakin biasa.
    Biasanya, mereka menggunakan voltan bekalan tunggal 5 V atau kurang. Skim dengan unipolar
    bekalan kuasa boleh mengurangkan kerumitan bekalan kuasa dan sering meningkatkan keberkesanan kos
    peranti.

    Penguat kendalian (op amp) kebanyakannya digunakan dalam litar dwikutub, kerana isyarat input dan output op amp selalunya boleh mempunyai kekutuban positif dan negatif berbanding bas litar biasa. Sekiranya input bukan penyongsangan op-amp disambungkan kepada bas biasa, tiada voltan masukan mod biasa yang menyebabkan ralat dalam penukaran isyarat oleh litar op-amp (Gamb. 1).

    Kemudian voltan keluaran op amp ialah Vout=-Vin R2/R1 .

    Jika sumber isyarat input tidak disambungkan kepada bas biasa (Rajah 2, a), maka beza potensi Vsf antara bas biasa dan output sumber isyarat input menjejaskan voltan keluaran Vout=-(Vin+Vsf)R2 /R1.

    Kadang-kadang ini boleh diterima, tetapi lebih kerap voltan keluaran penguat mesti semestinya ditentukan hanya oleh isyarat input Vin. Dalam kes ini, op-amp digunakan dalam sambungan pembezaan, dan pincang digunakan pada input kedua, betul-betul sama dengan Vsf (Rajah 2, b). Voltan Vsf wujud dalam kedua-dua litar input, dan, oleh itu,
    ialah isyarat masukan dalam fasa. Skim sambungan penyongsangan op-amp dengan bekalan unipolar ditunjukkan dalam rajah. 3 .

    Di sini, voltan masukan tidak terikat pada titik tengah sumber kuasa, seperti yang biasanya dilakukan dalam kes bekalan kuasa bipolar op-amp, tetapi pada kutub negatif sumber kuasa. Litar ini tidak berfungsi jika voltan masukan positif, kerana voltan keluaran mesti menjadi negatif dalam kes ini, dan tiada bekalan kuasa negatif di sini. Untuk operasi biasa dengan isyarat input negatif dalam litar ini, anda harus menggunakan op-amp yang membenarkan sambungan input ke bas kuasa. Keperluan yang amat diperlukan untuk menyambungkan input kepada bas biasa atau voltan rujukan lain menyukarkan untuk membina litar pada op-amp dengan bekalan unipolar. Ia adalah paling semula jadi untuk menggunakan bekalan kuasa unipolar untuk penguat operasi apabila sumber isyarat input adalah unipolar, sebagai contoh, fotodiod (Rajah 4).

    Dalam kes lain, pelbagai kaedah pincang voltan input dan output op-amp boleh digunakan.

    Bekalan op amp bias tunggal

    Pada rajah. 5 menunjukkan tiga skema utama untuk menyambungkan sumber pincang dengan bekalan kuasa unipolar kepada op-amp.

    Skim dalam rajah. 5a ialah penambah songsang,

    dalam rajah. 5, b - penguat pembezaan,

    dan dalam rajah. 5c - penambah tidak menyongsangkan.

    Secara umum, hubungan antara voltan input dan output dalam litar ini boleh diwakili oleh persamaan

    Vout=kVin+b . (3)

    Persamaan (3) sepadan dengan graf tindak balas sementara statik litar dengan op amp dalam bentuk garis lurus
    garisan (Rajah 6).

    Jadual 1.

    Dalam jadual. 1 menunjukkan nilai pemalar k dan b untuk persamaan (2), sepadan dengan skema dalam Rajah. lima. Jika dalam rajah dalam Rajah. 5, b tukar sumber V IN dan V OF , kemudian baris bawah dalam lajur “Rajah. tab 5, b". satu.
    Litar dan nilai pemalar k dan b dipilih supaya untuk sebarang kemungkinan nilai voltan masukan
    V DALAM keadaan 0< V OUT < V S . (4)
    Biasanya, k ditentukan oleh keuntungan litar yang diperlukan, jadi pereka bentuk hanya boleh memilih konfigurasi litar dan pemalar b. Secara lebih terperinci, offset op-amp dengan kuasa unipolar dibincangkan dalam. Litar pensuisan op-amp biasa untuk menguatkan isyarat AC yang dikuasakan oleh sumber unipolar ditunjukkan dalam rajah. 7.

    Di sini, voltan pincang ialah separuh voltan bekalan. Perintang pembahagi berat sebelah boleh dipilih dengan cukup tinggi untuk mengelak daripada menekankan kuasa dan sumber isyarat input.

    Pengenalan titik sifar tiruan

    Penggunaan litar pincang boleh ditinggalkan jika titik sifar (tengah) buatan diperkenalkan, iaitu titik litar yang potensinya terletak kira-kira di tengah-tengah antara potensi kutub positif dan negatif sumber kuasa unipolar. Untuk membolehkan litar menguatkan isyarat bipolar, sumber isyarat input disambungkan antara input penguat penyongsangan dan titik sifar tiruan.
    (Gamb. 8).

    Pada masa yang sama, untuk mengelakkan berat sebelah voltan keluaran, beban R L disambungkan antara output penguat dan titik sifar tiruan. Ini menyukarkan pembinaan litar yang membentuk titik sifar.

    Pada rajah. 9 menunjukkan contoh skema pembentukan potensi titik sifar. Yang paling mudah ialah pembahagi voltan perintang, titik tengahnya disambungkan ke titik sifar buatan 0 (Rajah 9, a). Walau bagaimanapun, dengan adanya beban R L, arus beban I L mengalir melalui salah satu perintang pembahagi ini, mewujudkan asimetri voltan antara kutub sumber kuasa dan titik 0, dan tahap asimetri ini bergantung pada kekuatan semasa.
    bebanan. Mengurangkan rintangan pembahagi mengurangkan tidak simetri voltan ini, tetapi pada masa yang sama, kehilangan tenaga dalam pembahagi meningkat.
    Litar dengan diod zener (Rajah 9, b) menyediakan penstabilan yang baik bagi potensi titik sifar buatan berbanding kutub negatif sumber kuasa. Sebagai diod zener dalam litar ini, adalah dinasihatkan untuk menggunakan sumber voltan rujukan dua keluaran (atau sumber tiga keluaran boleh laras, seperti, sebagai contoh,
    (TL431). Litar ini berfungsi dengan baik apabila op-amp sedang menenggelamkan arus keluaran, tetapi memastikan potensi 0-titik stabil dengan arus keluaran tenggelam yang ketara memerlukan perintang rintangan rendah R, yang sekali lagi
    menyebabkan kerugian yang lebih tinggi. Masalah yang sama timbul apabila menggunakan penstabil voltan dengan elemen kawalan siri untuk membentuk titik sifar buatan.
    Prestasi terbaik mempunyai litar dengan penguat operasi yang disambungkan mengikut litar pengikut bukan menyongsang ke titik tengah pembahagi voltan perintang (Rajah 9, c). Dalam litar ini, pembahagi boleh menjadi rintangan tinggi, kerana ia hanya dimuatkan dengan arus senyap input penguat kendalian. Op-amp membandingkan potensi pada output litar dengan potensi pada titik tengah pembahagi dan mengekalkan voltan pada outputnya supaya perbezaan antara potensi yang dibandingkan adalah sifar. Kesan ini dicapai melalui tindakan maklum balas negatif. Pada arus senyap rendah yang digunakan oleh litar ini (kurang daripada 1 mA), pembahagi aktif sedemikian mempunyai impedans keluaran tidak lebih daripada 1 ohm.

    Lebih berkesan ialah penggunaan litar mikro khas untuk pembentukan titik sifar buatan (Rajah 9, d). Texas Instruments (USA) menghasilkan IC jenis TLE2425. IC ini dihasilkan dalam pakej tiga terminal TO-92 bersaiz kecil dan menyediakan arus melalui titik tengah buatan sehingga 20 mA dalam sebarang arah dengan penggunaan arus tidak lebih daripada 0.25 mA dan rintangan keluaran dinamik tidak lebih daripada 0.22 Ohm. Sekiranya beban mungkin tidak disambungkan ke titik biasa litar atau ke mana-mana bas kuasa, anda boleh menggunakan pilihan paling mudah untuk membentuk titik sifar tiruan pada pembahagi rintangan (Rajah 9, a), tetapi dengan litar penguat jambatan (Rajah 9, e).

    Dalam litar ini, pengikut songsang pada OU2 mencipta potensi pada kutub bawah beban RL yang antifasa berkenaan dengan potensi kutub atasnya. Di sini, arus bersamaan dengan V IN / R1 mengalir ke titik sifar buatan, jadi rintangan perintang R1 harus diambil sebesar mungkin, jika tidak, tidak mungkin simetri titik sifar. Kelebihan tambahan litar ini: peningkatan dalam amplitud voltan maksimum
    pada beban dua kali pada voltan bekalan yang sama dan peningkatan ketara dalam kecekapan pada julat penuh voltan keluaran.

    Peluasan julat dinamik

    Mengurangkan voltan bekalan op-amp daripada konvensional +15 V kepada unipolar 5 V dengan ketara mengurangkan julat amplitud voltan input dan output. Julat amplitud dalam kes ini boleh ditakrifkan sebagai perbezaan antara voltan input (output) maksimum dan minimum yang mungkin. Penggunaan penguat yang direka untuk bekalan bipolar juga boleh dilakukan dengan bekalan unipolar, tetapi, pertama, dengan perbezaan potensi yang rendah antara terminal bekalan, tidak semua jenis op-amp tersebut mempunyai ciri yang boleh diterima (contohnya, keuntungan), dan kedua, julat amplitud voltan keluarannya agak kecil disebabkan oleh voltan tepu yang agak tinggi bagi transistor peringkat keluaran. Ayunan voltan keluaran penguat tujuan am konvensional tidak mencapai potensi atas dan bawah bekalan kuasa sebanyak 1 ... 2 V pada beban undian. Apabila penguat sedemikian dikuasakan daripada sumber unipolar 5 V, julat amplitud output akan menjadi 1 ... 3 V. Ini bermakna penurunan serius dalam nisbah isyarat kepada hingar dan penurunan dalam resolusi litar .

    Pada masa ini, untuk operasi daripada bekalan kuasa voltan rendah, termasuk yang unipolar, sejumlah besar model op-amp dengan ayunan keluaran penuh (“Rail-to-Rail”) telah dibangunkan. Voltan keluaran penguat tersebut semasa operasi melahu boleh berbeza secara praktikal daripada potensi kutub negatif bekalan kuasa kepada potensi kutub positif.

    Litar peringkat keluaran penguat hayunan penuh dan op amp konvensional adalah berbeza. Peringkat keluaran op amp konvensional dibina mengikut litar pengumpul sepunya pada transistor pelengkap (Rajah 10, a).

    Apabila menggunakan penyelesaian litar sedemikian, penurunan voltan minimum merentasi transistor keluaran tidak boleh dikurangkan pada dasarnya. Seperti berikut daripada rajah dalam Rajah. 10, a, sumber semasa saya mesti menyediakan arus pengumpul transistor peringkat penguatan voltan VT3 dan arus asas transistor keluaran VT1. Untuk operasi biasa litar sumber semasa, penurunan voltan merentasinya VT1 sekurang-kurangnya 1 V diperlukan. Selebihnya jumlah penurunan voltan jatuh pada transistor keluaran. Anda boleh mengurangkan kejatuhan minimum pada transistor peringkat keluaran dengan menghidupkan transistor dalam peringkat keluaran mengikut litar pemancar sepunya (Rajah 10, b). Mengikut skema ini, peringkat output dibina, contohnya, op-amp AD823 daripada Peranti Analog.

    Pada rajah. Rajah 11 menunjukkan voltan tepu V SAT transistor keluaran penguat ini sebagai fungsi arus beban I L untuk voltan keluaran maksimum (V S -V OH) dan minimum (V OL). Jelas sekali, apabila penguat melahu, voltan keluaran maksimum hampir mencapai voltan bekalan, dan yang minimum berbeza sedikit daripada sifar. Prestasi melahu yang lebih baik disediakan oleh penguat di mana peringkat output dibina pada transistor MOS pelengkap (Rajah 10, c).
    Rintangan terbuka sepenuhnya MOSFET atas dan bawah peringkat keluaran jenis op amp TLC2272 dari Texas InstRuments ialah 500 dan 200 ohm, masing-masing apabila penguat dikuasakan daripada sumber 5 V unipolar.

    Jika beban R L disambungkan antara output op-amp dan titik sepunya litar, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 4, kemudian pada voltan keluaran rendah, arus keluaran juga kecil, dan voltan pada transistor bawah terbuka penguat adalah sangat hampir kepada sifar (pecahan milivolt). Jika arus beban tinggi, dan beban disambungkan oleh terminal lain ke tambah bekalan kuasa atau titik sifar buatan, voltan pada transistor keluaran terbuka sepenuhnya boleh mencapai nilai yang besar (lebih daripada 1 V) . Sesetengah aplikasi memerlukan bukan sahaja ayunan penuh output op-amp, tetapi juga ayunan penuh (Rail-to-Rail) input voltan mod biasa V SP (input ayunan penuh). Ini perlu, sebagai contoh, dalam litar pengulang bukan penyongsangan yang sepadan dengan penderia isyarat dengan penukar analog-ke-digital. Bagi sesetengah aplikasi, julat isyarat input adalah perlu di bawah potensi bas biasa sebanyak 0.2 ... 0.3 V. Ini diperlukan untuk bekalan kuasa unipolar penguat penyongsangan, di mana voltan negatif mesti digunakan pada input (Rajah 3), sebagai contoh, dalam litar fotometer (Rajah 4), di mana kekutuban voltan pada input penyongsangan op-amp agak lebih rendah daripada pada bukan penyongsangan. Penguat dengan input ayunan penuh nyata lebih kompleks dalam litar daripada yang konvensional. Mereka tidak mempunyai kelebihan lain, kecuali keupayaan untuk bekerja dengan pelbagai input isyarat mod biasa. Oleh itu, ia hanya boleh digunakan di mana ayunan penuh penyertaan benar-benar diperlukan.

    Pada rajah. 12, dan gambar rajah peringkat input pembezaan bagi op-amp konvensional ditunjukkan. Ia terdiri daripada dua struktur yang diselaraskan. Untuk isyarat input mencapai potensi bas biasa, transistor p-n-p digunakan.
    Pembinaan ini membolehkan anda menggunakan potensi bas biasa pada input tanpa mengganggu operasi peringkat input. Pada
    pada voltan input mod biasa yang lebih rendah, tingkah laku bahagian hadapan menjadi tidak dapat diramalkan. Selalunya terdapat penyongsangan input, di mana tanda maklum balas berubah, dan op-amp masuk ke mod pencetus
    (yang dipanggil "snap"). Oleh kerana voltan pada sumber semasa V IT dalam litar dalam rajah. 12 dan tidak sepatutnya
    kurang daripada 0.4 V (jika tidak, ia tidak akan berfungsi), dan voltan pemancar asas transistor V BE dalam mod aktif
    adalah lebih kurang 0.6V, maka isyarat mod biasa input mestilah sekurang-kurangnya 1V di bawah voltan bekalan.

    Pada rajah. 12, b menunjukkan lata pembezaan pada transistor kesan medan saluran n dengan persimpangan p-n kawalan (transistor JFET). Oleh kerana voltan sumber-pintu ambang transistor tersebut ialah -2 ... -3 V, adalah mudah untuk memastikan operasi normal peringkat input op-amp dengan voltan input mod biasa negatif kecil. Beginilah cara peringkat input op amp AD823 dibina dengan ayunan keluaran penuh. Penguat ini beroperasi secara normal pada -1 V< V СФ < V S –1 В.

    Jika operasi op-amp dengan julat penuh voltan masukan diperlukan, maka peringkat pembezaan pelengkap berganda digunakan (Rajah 12, c). Varian bipolar ditunjukkan dalam Rajah. 12, c, digunakan dalam op-amp jenis TLV245x dan OP196, versi CMOS litar ini adalah dalam TLV247x dan AD853x. Daripada rajah adalah jelas bahawa kedua-dua penguat pembezaan peringkat input dikawal secara serentak. Penguat pembezaan (DU) dengan transistor p-n-p beroperasi sehingga tahap maksimum isyarat input 1 V di bawah voltan bekalan. Untuk operasi biasa penguat n-p-n, isyarat mod biasa sekurang-kurangnya 1 V diperlukan. Oleh itu, dalam zon 1 V V S –1 V dan V SF<1 В - только один. Это обстоятельство вызывает довольно значительное изменение входных токов и напряжения смещения нуля (до 3 нА и 70 мкВ у TLV245x) при переходе через
    sempadan zon ini, yang boleh menyebabkan herotan isyarat yang dikuatkan. Anda boleh mengurangkan herotan ini dengan menyambung secara bersiri dengan perintang masukan bukan terbalik RC (Rajah 3), yang rintangannya ditentukan oleh formula

    Rc = R1R2/R1+R2 (5)

    Dalam jadual. 2 menunjukkan parameter utama (nilai biasa) beberapa jenis op amp yang direka untuk beroperasi dengan satu bekalan.

    Litar op-amp dengan bekalan kuasa unipolar

    Pengatur Voltan Linear
    Gambar rajah penstabil voltan linear pada op-amp dengan transistor pengawal selia disambungkan mengikut litar dengan OK ditunjukkan dalam rajah. 13, a.

    Litar ini mengandungi op-amp yang disambungkan mengikut litar penguat bukan penyongsangan dengan maklum balas voltan negatif, sumber voltan rujukan V REF dan pengawal selia n-p-n-transistor VT disambung secara bersiri dengan beban. Voltan keluaran V OUT dikawal oleh litar suap balik negatif yang dibuat pada pembahagi rintangan R 1 R 2 . Op amp memainkan peranan sebagai penguat ralat. Ralat di sini ialah perbezaan antara voltan rujukan V REF yang diberikan oleh sumber voltan rujukan (ION) dan
    voltan keluaran pembahagi R 1 R 2

    ΔV = V RUJUK - V KELUAR R1/R1+R2. (6)

    Penguat kendalian dikuasakan oleh voltan positif unipolar. Pada masa yang sama, penguat operasi yang direka untuk bekalan bipolar +15 V boleh digunakan dalam litar penstabil.
    dengan voltan masukan sehingga 30 V. Voltan keluaran yang stabil dihadkan dari bawah oleh voltan input mod biasa minimum op-amp, dan dari atas dengan jumlah voltan tepu op-amp dan tepu voltan pemancar asas transistor pengawal selia, iaitu, voltan input-output minimum yang dibenarkan bagi penstabil apabila digunakan
    op amp konvensional akan menjadi besar (kira-kira 3 V). Pada rajah. 13, b menunjukkan gambar rajah penstabil dengan voltan input / output yang dikurangkan (yang dipanggil penstabil LDO). Di sini transistor pengawal selia dihidupkan
    mengikut skema dengan OE, jadi mungkin terdapat masalah dengan kestabilan. Voltan input/output minimum yang dibenarkan
    litar ini dihadkan hanya oleh voltan tepu pengumpul-pemancar transistor pengawal selia VT.

    penerus ketepatan

    Luar biasa dalam kesederhanaan, litar penerus ketepatan gelombang penuh ditunjukkan dalam rajah. empat belas.

    Ia tidak mengandungi diod sama sekali. Walau bagaimanapun, hanya op-amp dengan julat penuh voltan input dan output (Rail-to-Rail) boleh digunakan dalam litar ini. Penguat semestinya dikuasakan daripada sumber unipolar. Jika V IN >0, maka op-amp beroperasi sebagai pengikut bukan penyongsangan. Dalam kes ini, penguat OU2 beroperasi dalam mod pembezaan dan V OUT \u003d V IN. Di V IN<0 усилитель ОУ1 уходит в отрицательное насыщение, напряжение на его выходе становится равным нулю (питание однополярное!). Тогда усилитель ОУ2 переходит в режим инвертирующего повторителя, поэтому V OUT = –V IN . Как следствие, V OUT = |V IN |.

    Op-amp 2 penguat sentiasa beroperasi dalam mod linear, dan potensi op-amp input bukan terbalik pada V IN<0 становится ниже потенциала отрицательного полюса источника питания. Не все операционные усилители это допускают. Например, сдвоенный ОУ ОР291 как нельзя лучше подходит для этой схемы. Его входы защищены от дифференциального перенапряжения встречно-параллельно включенными диодами, причем в цепи баз входных транзисторов включены резисторы сопротивлением в 5 кОм. Это позволяет усилителю выдерживать при однополярном питании входное синфазное напряжение до –15 В. В этом случае резистор R1 можно не включать. Иное дело - сдвоенный усилитель ОР296. Он не имеет защитных резисторов, и при его применении в этой схеме необходимо включать резистор R1=2 кОм.
    Pengilang mengesyorkan julat isyarat input ±1 V untuk litar ini dengan bekalan 5 volt. Disebabkan fakta bahawa op-amp 1 mengambil masa yang lama untuk keluar daripada tepu, julat frekuensi litar bertukar menjadi menjadi agak sempit - untuk op-amp OP291 ialah 0 ... 2 kHz.

    Litar pengukuran semasa

    Untuk mengukur arus tinggi dalam garisan di bawah potensi yang agak tinggi, litar ditunjukkan dalam rajah. 15 .

    Arus yang mengalir melalui beban menghasilkan voltan V IN merentasi shunt Rsh, yang mana di sini adalah sensor semasa. Kami menganggap OU adalah ideal. Kemudian tiada arus mengalir melalui input penyongsangan penguat, dan kerana voltan antara input pembezaan penguat adalah sifar, voltan V IN digunakan pada perintang kiri R. Arus melalui perintang R dan pengumpul transistor VT

    l c \u003d V IN /R \u003d l L R w /R (7)

    Mengabaikan arus asas transistor, kita dapati voltan keluaran litar

    V OUT \u003d l C R T \u003d l L R T R w / R (8)

    Skim inilah yang membuat meter arus Burr-Brown INA168 (sempadan kristal ditunjukkan dalam Rajah 15 dengan garis putus-putus). Ia membenarkan sehingga 60V voltan input mod biasa dan keuntungan voltan shunt sehingga 100. Arus yang ditarik oleh IC hanya 50uA. Litar mikro LT1787 dengan tujuan yang sama dibina secara simetri, kerana ia menggabungkan penguat dengan input dan output berbeza dan beban dalam bentuk cermin semasa. Voltan mod biasa yang dibenarkan juga ialah 60 V. Julat dinamik -12 bit (72 dB). Cip meter arus MAX471 mempunyai perintang shunt pada cip, direka untuk arus sehingga 3 A, manakala MAX4372 tidak mempunyai perintang sedemikian, tetapi ralat penukarannya tidak melebihi 0.18%.

    Penukar D/A
    dengan keluaran voltan

    Gabungan DAC keluaran semasa, seperti AD7541A 12-bit, dan op amp ayunan penuh ditunjukkan dalam Rajah 1. 16 .

    Di sini, kemasukan songsang bagi matriks rintangan R-2R digunakan. Op-amp disambungkan mengikut skema penguat bukan penyongsangan dengan keuntungan 2. TL431 boleh digunakan sebagai sumber voltan rujukan. Voltan keluaran litar diberikan oleh

    VOUT = 2V REF /4096*DI, (9)

    di mana DI ialah kod input.

    kesimpulan

    Op amp berkuasa bipolar boleh beroperasi dalam litar sumber tunggal, tetapi julat input dan outputnya mungkin terlalu sempit. Op-amp yang direka untuk beroperasi dengan satu sumber, seterusnya, juga boleh beroperasi dalam litar dengan bekalan bipolar. Ia hanya perlu bahawa perbezaan potensi antara sumber positif dan negatif tidak melebihi voltan bekalan maksimum yang dibenarkan untuk penguat jenis ini. Jika ia diperlukan untuk menguatkan isyarat AC, maka dengan bekalan unipolar adalah dinasihatkan untuk menggunakan litar pincang dan kapasitor gandingan (Rajah 7).
    Jika isyarat input DC adalah bipolar, maka litar pincang boleh digunakan, tetapi ia lebih mudah
    pengenalan kepada litar titik sifar tiruan. Jika ia bertujuan untuk beroperasi dengan isyarat input di bawah potensi bas biasa dengan bekalan tunggal, langkah perlu diambil, jika perlu, untuk melindungi input penguat.

    Georgy Volovich,
    [e-mel dilindungi]

    kesusasteraan
    1. Mancini R. Teknik Reka Bentuk Op Amp Bekalan Tunggal // LAPORAN Aplikasi SLOA030. - Alat Texas
    Diperbadankan. - Oktober 1999. - 23 hlm.
    2. Volovich G. Kestabilan penstabil voltan kamiran linear. - Litar, 2001. No. 11.