Компромиссы при выборе комплекта операционного усилителя: квадроцикл против сдвоенного против одиночного

10

Скажем в качестве примера, что мне нужно использовать четыре операционных усилителя в моем проекте. У меня нет супер строгих требований к пространству и цене.

Какие параметры следует учитывать при выборе используемого пакета, помимо занимаемого на доске места и общей цены?

Каковы компромиссы и каковы различия в использовании двух двойных пакетов или даже четырех разных одиночных пакетов вместо использования четырехъядерного пакета?


Заранее спасибо за каждый ответ.

FMarazzi
источник
Я не думаю, что есть большая разница в производительности. Это может сделать макет проще, если брать 4 одиночных операционных усилителя. посмотрите на это: planetanalog.com/document.asp?doc_id=528114 Говорят, что он может лучше соответствовать операционным усилителям, потому что они очень близки к пластине. Это может быть немного лучше для вашего дизайна. Недостатки - перекрестные помехи, увеличение рассеяния, трудности с компоновкой и несбалансированность входного этапа.
Weaverworm
Что говорит Weaverworm + операционные усилители в одном пакете делят свои выводы питания. Это зависит от вашего дизайна, если это нормально. Обычно это так.
Bimpelrekkie
Спасибо за ваши ответы. Почему макет будет проще с четырьмя синглами? Разве это не означало бы больше проводов для прокладки?
FMarazzi
Если у вас есть четыре сингла, вы можете разместить их там, где это необходимо, в противоположных углах доски, если хотите. В одной упаковке вся проводка проходит через одну и ту же зону.
pjc50
@FMarazzi: «Операционный усилитель» - это сокращение от «операционный усилитель». Это не аббревиатура, поэтому она не должна быть написана заглавными буквами.
Транзистор

Ответы:

12

Без каких-либо исключений, о которых я могу думать, использование четырех операционных усилителей требует, чтобы все операционные усилители были одного типа. Во многих случаях это означает, что некоторые операционные усилители не будут в некотором роде оптимальными. Тип, который вы выберете для выходной цепи, может иметь высокую скорость нарастания, высокое напряжение источника питания, высокий ток привода и быть терпимым к емкостным нагрузкам, однако эти характеристики могут быть не важны для внешнего интерфейса, который требует (скажем) очень низкого уровня шума, напряжение смещения и низкий входной ток смещения. Таким образом, есть хорошие шансы, что производительность или стоимость компрометируются по сравнению с использованием большего количества типов деталей. Есть много типов усилителей, которые все сосуществуют на рынке по уважительным причинам.

Перекрестные помехи, о которых упоминали другие, могут иметь место даже при постоянном токе в виде небольших сдвигов напряжения смещения одного операционного усилителя с выходным напряжением другого, что может быть значительным, когда они работают на очень разных уровнях. Термические перекрестные помехи также, как упоминалось, также возможны и могут вызывать искажения или интермодуляцию.

По моему опыту, компоновка часто проще с одиночными или двойными по сравнению с четырехугольниками. Преимущество в пространстве платы с квадроциклами по сравнению с двойными, однако, квадроциклы могут быть дешевле на операционный усилитель (вездесущий LM324 обычно стоит примерно одинаково для двойного и четырехканального, так что вы почти получаете два операционных усилителя бесплатно - кроме платы Пространство и энергопотребление). Операционные усилители с более высокой производительностью обычно не такие.

Современные операционные усилители включают много типов, которые имеют очень ограниченное напряжение питания - возможно, всего 5 В (+/- 2,5 В) максимум. Детали с аналогичной производительностью, которые могут выдержать +/- 15 В, намного дороже или недоступны. Таким образом, использование комбинации напряжений питания может иметь смысл, что требует разных пакетов.

Я не могу действительно ответить на вопрос о том, какие параметры важны - каждыйчисло, график и параграф в техническом паспорте и любые примечания к приложению важны в том или ином приложении, а также в других вещах, которые могут быть неустановленными или скрытыми в таблице данных. Например, дешевый LM324 используется в приложении, где один усилитель используется в качестве компаратора, но требования изменяются, и требуется более высокая производительность, поэтому разработчик заменяет более точный тип, к сожалению, замена - замечательный операционный усилитель, но делает прискорбные вещи с большим перепадом входного напряжения вызывают скрежет зубов и выпадение волос. Эта информация скрыта в блок-схеме на странице 27 таблицы данных, где показаны последовательные резисторы и диоды, но не в любом номере производительности, поскольку они не указаны в таких условиях.

Спехро Пефхани
источник
Является ли распределение напряжения смещения входного сигнала по нескольким операционным усилителям более узким, если операционные усилители находятся в одной упаковке? Я думаю о том, как транзисторные характеристики больше похожи между транзисторами, которые находятся рядом с кристаллом. У меня есть сценарий, в котором наихудшее накопление напряжений смещения в инструментальном усилителе с 3 операционными усилителями недопустимо, но если я могу предположить, что смещения будут одинаковыми или, по крайней мере, будут иметь одинаковую полярность, точность будет приемлемой.
DavidG25
7
  1. Тепловые эффекты, связанные с наличием нескольких операционных усилителей в одном корпусе, могут стать проблемой, поскольку выходное напряжение операционных усилителей изменяется, так же как и его тепловое рассеяние. Эта тепловая волна будет распространяться по всему чипу, вызывая дисбаланс на входе операционного усилителя. Поэтому, если вы пытаетесь использовать высокоскоростной операционный усилитель для управления нагрузкой с низким импедансом, тепловое рассеяние может составлять около 30C.

  2. Кроме того, многие из них будут использовать внутренние цепи смещения, и неправильное использование операционных усилителей может привести к выходу из строя этих схем для всех операционных усилителей, а не только для одного.

  3. Перекресток, в двух формах, электрический и тепловой. Тепловая энергия от волны, распространяющейся по чипу, будет выглядеть как низкочастотная обратная связь по входу. Электрически, поскольку выводы питания являются общими, большая нагрузка в одной секции вызовет падение поперек соединительных проводов.

  4. При использовании четырех или двух чипов вы рискуете ограничить себя. Поскольку все операционные усилители идентичны, и, следовательно, вы должны выбрать один стиль / функцию, будь то нацеленность на емкостные нагрузки, скорость нарастания, мощность HPV и т. Д. По этой причине вам может быть лучше иметь много разных операционных усилителей, чем один квад.

Надеюсь это поможет :)

изд-райт
источник
4

Crosstalk может быть проблемой в некоторых приложениях. Для аудио, которое я не делаю все время, я использую отдельные операционные усилители для каждого канала, потому что перекрестные помехи могут быть искажены, поэтому это не просто разделение стереозвука. Другими словами, характеристики перекрестных помех кажутся более чем адекватными по сравнению со стереофоническим разделением нормального программного материала, но такой усилитель звучит ужасно, только для того, чтобы его можно было вылечить, используя отдельные микросхемы для каждого канала.

аутистический
источник
3

В диапазонах операционных усилителей, обычно используемых для аудио (без вскрытия банки с червями), таких как 5532 и tl072, двойные часто бывают дешевле из-за более широкого использования и, безусловно, в расчете на каждого операционного усилителя.

Colin
источник
2

Помимо некоторых других замечательных ответов, возможный недостаток четырехъядерных пакетов состоит в том, что в них часто отсутствуют некоторые выводы, которые могут быть полезны, которые присутствуют в одиночных и многих двойных пакетах, например, смещение смещения.

Скотт Сейдман
источник
1
Операционные усилители стали настолько хорошими, что если вы выберете правильный тип для приложения, его можно считать идеальным для практических целей. Я пойду так далеко, что скажу, что использование офсетной отделки в 2015 году - плохой дизайн для всех, кроме особых случаев
Мэтт Янг
1
@MattYoung - согласен полностью, просто добавив его для тщательности.
Скотт Сейдман
0

Производители обычно предлагают гораздо более широкий выбор операционных усилителей в двойных и одиночных по сравнению с четырехъядерными. Цена может быть более чем в два раза за квад, что указывает на небольшой рыночный спрос. Поддержание целостности сигнала также сложнее с квадраторами. Если ваши спецификации не требуют, то квады могут быть дешевыми и общедоступными (LM324, TL074 и все более новые + 5V квадраторы с одним источником питания в TSSOP-14).

Адам
источник