Как стать автором
Обновить

Параметры операционных усилителей. Как измерить и какие возникают сложности?

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров33K
Всего голосов 33: ↑33 и ↓0+33
Комментарии20

Комментарии 20

Двойственное ощущение от статьи: с одной стороны вроде нормальный материал с другой стороны никто в наше время не измеряет параметры операционников, подбирают по даташиту нужные и ставят на платы. Входного отбора деталей делать нерентабельно, проще отбраковать готовое изделие по нужным параметрам и поменять там детали если серия мелкая или в утилизацию если серия побольше. Измерять параметры если кому и нужно так производителям чипов, но кто эти фантастические персонажи и где они обитают, обычным обывателям это "секретное знание" вряд ли пригодится )))

ЗЫ. А вот как работает дифференциальный усилитель, основа операционника, мало какой схемотехник может внятно рассказать, начинаются сказки из Хорвица-Хила ;P

Здравствуйте, я согласен что данная статья больше полезна для разработчиков микросхем (коим я являюсь), однако может кому то будет интересно как именно проверяются те параметры, которые так чато встречают схемотехники. Если интересно прочитать о том как устроен операционный усилитель, могу об этом написать (без сказок из Хоровица-Хилла), однако боюсь данная статья будет еще менее интересна, учитывая что производителей аналоговых чипов в РФ очень мало (судя по последним новостям в медиа в России из микросхем есть только процессора)))

А в чем сказочность ХХ, кратко?
Видимо в том, что поколение тиктоков не может нормально воспринимать формулы и требует объяснений на пальцах.
производителям чипов, но кто эти фантастические персонажи и где они обитают, обычным обывателям это «секретное знание» вряд ли пригодится )))
На Хабре много десятков людей, занимающихся дизайном микросхем)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Спасибо за статью!
Вопрос немного не по теме, а что за симулятор использовался?

Это симулятор virtuoso от cadence. Его используют для разработки аналоговых схем

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Да, не даром эта книга имеет такую популярность. Просто в статье идет речь не о том, чтобы рассказать об усилителе, а как измерить его параметры с помощью простейших приборов. По сути на базе схем из этой статью будет собираться универсальная плата для измерения всех параметров, что поможет в дальнейшей расбраковке образцов.

Ну а так, я старался простым языком писать, по сути для того чтобы понять откуда что берется достаточно знать уравнения Кирхгофа и уравнение ОУ. Но наверное стоило более детально все объяснить...

Спасибо за статью! Мне как раз пригодится.

Почему во всех схемах используется дополнительный усилитель, но его параметры не учитываются и не указаны требования к этому усилителю?

Глядя на статью AD Simple Op Amp measurements стало понятнее. Второй усилитель это интегратор. Его влияние сведено к минимуму за счет ограничения рабочей полосы и делителя с большим коэффициентом на его выходе, сводящего ошибку из-за его напряжения смещения к минимуму.

Все так. К нему есть примерно два требования: он должен быть «хорошим» и должен иметь очень широкий диапазон входного сигнала.

скорее выходного, входной имеет примерно один DC уровень (из-за обратной связи всей цепи), что и помогает держать в режиме исследуемый усилитель. А вот выход определяется уровнем синфазного напряжения исследуемого усилителя + смещение помноженное на коэффициент усиления всей петли.

Здравствуйте. Параметры дополнительного усилителя важны, ведь от него зависит работа всей петли обратной связи и точность измерений. Основная его функция в данных схемах - держать в рабочем режиме измеряемый усилитель (создает статическое напряжение на его выходе G5).
Он должен обладать высоким Ku (тут все зависит от точности, которую вы хотите получить, можно не сокращать его коэффициент в формулах, и увидите какую погрешность он вносит в измерения).
Также лучше всего использовать усилитель с биполярным питанием, потому что смещение исследуемого усилителя может вывести из режима вспомогательный усилитель (смещение 5мВ вызывает сдвиг выхода вспомогательного усилителя на 5В (об этом писал выше)).
Полосу вспомогательного усилителя нужно выбирать исходя из цепи коррекции всей системы. Именно она ограничивает полосу, а учитывая что данные измерения не являются высокочастотными - можно ориентироваться на не очень высокие полосы.

AD как раз указывает, что к нему высоких требований не предъявляется и его влияние сведено к минимуму за счёт схемы его включения.

И получается, что общие схемы лучше перерисовать - создается впечатление что A это обычный усилитель, что вводит в заблуждение когда на них смотришь. И на ваших тестовых схемах симуляции его полоса велика по сравнению с полосой схем AD. Роль делителя на его выходе тоже не показана.

В смысле не показана? Я вроде учитываю резисторы при выводе формул для измерений (а также показываю отдельно в примечаниях как резистивный делитель влияет на точность измерений, однако если его увеличить в бесконечность, смещение исследуемого усилителя переведет выход вспомогательного в бесконечность и ничего работать не будет). В статье от AD вы видите хотя бы одну формулу, которая бы отражала работоспособность схемы и помогла бы измерителям, если они столкнуться с проблемами (проследив весь ход сигналов)?

В статье AD хорошо описан принцип работы схем, что позволяет понять что на что влияет. А зная это, можно выбрать и номиналы, и провести измерения.

Посмотрите, например, как нарисована у вас схема измерения усиления по постоянному току или частоты единичного усиления. Гляда на схему, создаётся впечатление, что вспомогательный усилитель входит в петлю усиления, а из формул непонятно что и как, если честно, и почему параметры вспомогательного усилителя учтены именно так, а не иначе. Всё-таки согласитесь, интегратор и усилитель несколько разные вещи.

Ну так он и входит в петлю усиления, и его коэффициент усиления учитывается. Он не является интегратором, а емкость в его обратной связи нужна для компенсации, чтобы вся система не стала генератором.

В любом случае, если вам хватает для понимания описание от AD пользуйтесь им, вам никто не запрещает.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий