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博文連載：看一個(gè)TI老工程師如何馴服精密放大器 設計人員有時(shí)會(huì )發(fā)現運算放大器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規范令人費解，因為并非所有性能特性都有最小規范或者最大規范。有時(shí)，您必須使用規范表或者典型性能圖表中的“典型值”。但是，這個(gè)“典型值”到底是什么意思呢？它的變化范圍是多大呢？ 要想回答這個(gè)問(wèn)題并不容易，它取決于具體的規范。下面，我們對容易引起疑問(wèn)的 3 個(gè)特性進(jìn)行逐一說(shuō)明： 帶寬——運算放大器的增益帶寬積 (GBW) 主要由輸入級電流和片上電容值控制。這兩個(gè)變量的變化，可產(chǎn)生的 GBW 變化范圍為 ±20% 左右�？雌饋�(lái)，這是一個(gè)比較寬的范圍，但是通過(guò)選擇一個(gè)大裕量的運算放大器，卻可以更加輕松地進(jìn)行大范圍GBW 設計。如果必要，可以利用一些反饋組件，對您的應用的閉環(huán)帶寬進(jìn)行控制。請注意，在開(kāi)環(huán)增益/相位圖（請參見(jiàn)圖 1）上，這種變化看起來(lái)非常的小。 
轉換率受到諸如帶寬、內部電流和電容等相同變量的影響。通常，選擇比最低需求速度高 20% 的運算放大器便已足夠�；蛟S，您希望在一些重要的應用中擁有更多的裕余量。大多數應用并不會(huì )將放大器推高至其轉換率極限值附近，因此這樣做并無(wú)問(wèn)題。 電壓噪聲——放大器的寬帶或者平帶電壓噪聲主要取決于一個(gè)或者多個(gè)輸入級晶體管的電流。大電流會(huì )以一種平方根的方式降低噪聲。因此 20% 的電流變化，可帶來(lái)約 10% 的平帶噪聲密度變化（請參見(jiàn)圖 2）。
低頻 1/f 噪聲（也稱(chēng)作閃爍噪聲）是另一回事，它的變化范圍更大。1/f 區的噪聲振幅在約 3：1 范圍變化。JFET 和 CMOS 制作工藝的差異可能稍大一些。該噪聲區域決定低頻帶（通常規定為 0.1 到 10Hz）的峰值到峰值噪聲大小。 的確存在一些較好的指導原則，但卻無(wú)法詳細說(shuō)明放大器設計和所用 IC 工藝的確切變化范圍。但是，有一些資料總比沒(méi)有強，并且大多數設計都可以較好地適應這些估計差異。 適合于您的應用的裕量，可能會(huì )隨您設計的設備（也可能是您正進(jìn)行的終端產(chǎn)品測試）類(lèi)型而變化。裕量與規范不符會(huì )影響您設計針對的目標余量。這種“工程判斷”是良好模擬設計的一個(gè)重要因素。 |
