运算放大器的选择

技术分类: 模拟设计  | 2008-01-07
Paul Rako,EDN技术编辑

  另一种形式的混合放大器是斩波放大器,或自动调零放大器。这些放大器也叫做自动归零放大器,它有一个不断校正偏移电压的第二个放大器。这种功能适用于直流仪器中使用的器件,特别是偏移校正可以消除低频噪声。缺点是这些器件速度慢,而它们的斩波频率一般在 100Hz~35kHz范围内,会对输出造成干扰。这个频率远远超出预期的有用频率,要用后面的滤波器级将其过滤掉。一个值得注意的例外是美国国家半导体公司的 LMP2011,它拥有与斩波放大器相应的微伏级偏移,而仍有 3 MHz 的带宽。该器件亦提供比其它斩波放大器更好的瞬态响应与转换速率。

  差分输出放大器提供一个音频信号路径,它不受接地回路或缓冲差分输入 ADC 的影响。差分输出音频放大器工作在千赫兹范围,而 ADC 缓冲则工作在千兆赫兹范围。

  仪表放大器通常是有三个放大器的混合式放大器,这样输入可以工作在大的共模范围内。当你改变一只普通放大器正引脚的电压时,输出电压会跟随输入电压变化,同时输入脚之间的差值使输出端超出该电平。另一方面,仪表放大器有基准脚,它将输出基准设定在所需的电压,一般为地。这一特性使它们能用于测量 Whe
atstone 桥传感器,如压力规,也可以用于测量高侧电流。它的缺点是速度低和成本高。仪表放大器的通常目标用途是直流信号。有些具有5Hz ~ 0.5MHz的带宽(根据增益),如德州仪器公司 Burr-Brown 部的 PGA206。这些器件有数字可编程的增益,并采用 JFET(结型场效应晶体管)输入级,提供低噪声和高速度。

  其它专用放大器已不太流行,但对那些了解如何使用的模拟专家来说,它们仍然是有用的。互导放大器(如美国国家半导体公司的 LM13700)有可变增益。它们将控制脚上的输入电流乘以放大器输入脚上的电压。数据资料值得一读的原因只是因为它覆盖了繁多应用(参考文献 A)。该公司的 LM3900 Norton 放大器已经过时,但 LM359 仍在生产。这些放大器采用 Norton 的电流定律,它作用于进入电源镜像的一个电流差,与几乎所有其它放大器所采用的输入差分对相反。该器件很少见,但能为分析与理解提供一种有趣的练习(参考文献 B)。On Semiconductor 公司的 MC33304 电源自适应放大器也已过时,但仍令人感兴趣,因为无论何时其输出电流超过用户选择的阈值时,它的静态电流与频率响应都会增加。

参考文献
A.  "LM13700—Dual Operational Transconductance Amplifier with Linearizing Diodes and Buffers," National Semiconductor, 2007.
B.  "LM359 Dual, High Speed, Programmable, Current Mode (Norton) Amplifiers," National Semiconductor, August 2000.

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