等等......還有另一款“更好”的運算放大器?
模擬電路中面臨一個難題,設計師們選擇并使用運放。一方面,運算放大器是一個功能簡單的模塊,可以通過適當的外設電路(包括基本無源器件)適應無數角色。另一方面,這個看似簡單的模塊有許多獨特的參數,正是這些參數的數值決定了所選運放是否適合預期用途。
這也是為什么運算放大器廠商不斷推出新版本。即使它們在某些規格上相比現有產品僅有適度提升,差異也可能幫助用戶顯著提升系統性能或簡化設計,例如消除校準或修整的需求。
最近出現的其中一款設備是Analog Devices的MAX74810,這是一款經過斬波穩定、雙通道、零漂移運算放大器,具有低噪聲和低功耗,具備地面感應輸入和軌對軌輸出(見圖1)。它經過優化,確保在時間、溫度和電壓條件下的完全準確性。

1. 這張斬波穩定MAX74810雙運算放大器的架構框圖展示了其內部復雜性,而這些對用戶來說都是不可見的。
寬廣的工作電壓和溫度范圍,以及高開環增益和極低的直流和交流誤差,使該設備適合放大極小輸入信號,并能在各種應用中準確重現更大信號。代表性的應用包括電感、電容和電阻(LCR)表/兆歐表前端放大器;負載傳感器和橋式換能器;磁力平衡秤;高精度分流電流檢測;以及熱電偶/電阻溫度檢測器(RTD)傳感器。
像運算放大器這樣的元件主要不是靠其眾多內部功能來定義的,因為它們實際上只有輸入、核心功能和輸出。相反,定義具體模型的是那些微妙但關鍵的規格清單。對于MA74810,這些包括:
低偏移電壓:7 μV(最大)
極低偏移電壓漂移:30 nV/°C(最大)
低壓噪聲密度:5.8 nV/√Hz(典型)
117 nV p-p 噪聲(典型),范圍為 0.1 至 10 Hz
低輸入偏置電流:50 pA(典型)
增益帶寬積:2.7 MHz
單電源作:輸入電壓范圍,包括地線和軌對軌輸出
單位增益穩定
運算放大器支持多種工作電壓,單電源輸出4.5至50 V,雙電源電壓從±2.25 V到±25 V。這使得它適合使用5、10、12和30V單端電源的應用,或使用更高單端電源和雙電源(±2.5、±5和±15V)的應用。(是的,許多模擬設計場景中,系統和傳感器現實中仍偏好或強制使用更高電壓。)
保護措施
MAX74810還具備片內濾波,通過連接在輸入端和每個電源軌之間的內部靜電保護二極管(D1、D2、D3和D4)實現對電磁干擾(EMI)的高抗擾(EMI)(見圖2)。

2. MAX74810內設有輸入電磁干擾濾波器和鉗位電路。
這些二極管在靜電放電時保護輸入晶體管,并在正常工作時實現反向偏置。這種保護方案允許在任一端子輸入端施加高達約300 mV的電壓,而不會造成永久性損壞。
EMI濾波器RC網絡將共模信號的?3 dB低通截止頻率設置為50 MHz,差分信號為33 MHz。在EMI濾波器之后,會添加背靠背的二極管(D5和D6),以保護內部電路器件免受高電壓輸入瞬態的影響。
該MAX74810在?40至+125°C的擴展工業溫度范圍內完全規范,采用8引腳MSOP封裝。這份23頁的數據表包含了設計者用于運算放大器評估和誤差預算所需的眾多圖表和表格。
雖然預裝連接器和元件的評估板對于像這種雙運放這樣靈活的器件來說并不合理,但設計師可能想在實際電路配置中進行測試。因此,模擬器件公司推出了EVAL-PRAOPAMP-2RMZ雙通用精密運算放大器評估板,這是一塊裸板,帶有焊盤和磁座,為不同應用電路和配置提供了極大的靈活性(見圖3)。

3. EVAL-PRAOPAMP-2RMZ 雙向通用精密運算放大器評估板便于在多種電路配置中使用雙運算放大器。不需要“接線”相關組件和核心設備。
該板不適用于高頻元件或高速放大器。不過,它為用戶提供了多種電路類型組合,包括有源濾波器、儀器放大器、復合放大器和外部頻率補償電路。相關八頁的應用說明 AN-763 中提供了若干應用電路示例。










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