運算放大器的選型

Q

A

&

問： 使用DK參數(shù)搜索功能選擇運算放大器

本文將討論如何使用Digi-Key的參數(shù)搜索功能來選擇運算放大器。我們假定你已經(jīng)掌握了運算放大器的理論知識且了解自己搜索的目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)你如何有效使用參數(shù)篩選功能，來獲得精簡的候選物料列表。如果你需要了解運算放大器的理論和應(yīng)用方面的內(nèi)容，建議移步至這篇帖子。

選購運算放大器時，首先需要找到這類產(chǎn)品。一種方法是簡單地搜索“運算放大器”，在結(jié)果頁面頂部附近點擊期望的主要產(chǎn)品族，在該頁面中，你可以方便地點擊查看相關(guān)的結(jié)果。

這里囊括了工程師通常所需的絕大多數(shù)運算放大器物料，不過也存在少量的其他產(chǎn)品族，其中可能包含具有更專業(yè)用例的相關(guān)產(chǎn)品。

如果你查看的是“線性—放大器—儀表、運算放大器、緩沖放大器” 產(chǎn)品族，可點擊結(jié)果頁面頂部的面包屑導(dǎo)航中的 “集成電路” 鏈接，以查看該產(chǎn)品類別中所有產(chǎn)品族的列表。其他含有運算放大器產(chǎn)品的產(chǎn)品族會相鄰列出，產(chǎn)品族名稱的前綴均為 “線性—放大器—____”。

找到主要的運算放大器產(chǎn)品族后，你需要從大量的參數(shù)篩選條件中進行選擇。

常有人問“我應(yīng)該先選哪一個” ？因此下文將按從左到右的順序，簡要介紹每一個篩選條件的用法。此處也適用工程領(lǐng)域的通用回答（“具體取決于……”）。大多數(shù)應(yīng)用都有一些不可協(xié)商的基本要求，比如電源電壓和封裝類型（表面貼裝與通孔）。因此需要從日常必要的條件開始篩選。除此之外，通常只有一兩個性能參數(shù)是特別重要的，因此需要確認哪個參數(shù)是所給定應(yīng)用的關(guān)鍵。這是理論和應(yīng)用范疇的問題，本文不再贅述。

制造商

如果你是某個品牌的忠實擁躉或發(fā)誓不再使用某個品牌，則可在此列中進行選擇，以匹配這些偏好。由于最近電子公司相互并購的行為造成了產(chǎn)品的混亂，這一簡單的篩選條件可避免產(chǎn)生混淆。

包裝

包裝涉及到產(chǎn)品的包裝方式，并包含一些采購隱含條件——比方說，你總共想購買3個運算放大器，那就無需查看最低訂購量為5,000顆的包裝樣式結(jié)果，也可能不樂意為三個物料購買包裝整齊的Digi-Reel封裝。在這種情況下，你可以選擇除“Digi-Reel”和“卷帶包裝”之外的所有選項。不過對于運算放大器而言，“切割卷帶”和“管裝”列表就已經(jīng)涵蓋了大量可用的廠商物料編號。

系列

此條件中會列出廠商的品牌或產(chǎn)品線名稱，供你選擇。雖然這一篩選條件在運算放大器方面不如一些其他產(chǎn)品族那樣實用，但出于規(guī)范以及DK業(yè)務(wù)實踐要求，我們還是將其列出。

零件狀態(tài)

你可在此處根據(jù)產(chǎn)品的生命周期階段篩選出產(chǎn)品列表。毫無疑問，“有源”（在現(xiàn)行生產(chǎn)中，未宣布即將停產(chǎn)）物料是新設(shè)計活動的首選。而 “現(xiàn)有庫存” 和 “停產(chǎn)” 的篩選組合恐怕只適合惡作劇了。

到目前為止，參數(shù)列幾乎都還只是樣板文件中的內(nèi)容，這些概念可以轉(zhuǎn)換并應(yīng)用于大多數(shù)Digi-Key產(chǎn)品組合?，F(xiàn)在，我們開始介紹實際的運算放大器相關(guān)的篩選條件……

放大器類型

該參數(shù)反映的是供應(yīng)商營銷團隊用來描述物料的主要形容詞。此處列出的許多值都表示通用運算放大器架構(gòu)的顯著差異（例如 儀表、隔離和對數(shù) ），因此具有重大意義和顯著差別，足以合理作為物料的主要形容詞。該列還有其他一些值，用于描述基礎(chǔ)運算放大器的相對較小的實施差異（ JFET 、 CMOS ）、反映未定義的營銷術(shù)語（ 音頻 ）、反映與其他術(shù)語不互斥的常見架構(gòu)類別（ 電壓反饋、電流反饋 ），以及雖然直白但沒有特別幫助的術(shù)語（ 通用 ）。

鑒于該參數(shù)所涉及的混合環(huán)境和可選值的非正交性質(zhì)，請小心、謹慎地使用該參數(shù)。雖然在大部分情況下，選擇基本運算放大器的區(qū)別性差異（儀表放大器、隔離放大器等）是安全的，但是如果你要找的產(chǎn)品是以標(biāo)準(zhǔn)運算放大器符號示意的，則可能會帶來更多不必要的麻煩。

電路數(shù)

如果你對封裝中的不同放大器電路的數(shù)量有要求，則可以在此選擇。對于這一放大器特征，選擇最多的是一路和兩路產(chǎn)品，三路產(chǎn)品往往是針對視頻應(yīng)用而開發(fā)的產(chǎn)品。

輸出類型

此條件反映的是產(chǎn)品的輸出結(jié)構(gòu)特征。該參數(shù)仍待繼續(xù)完善，盡管作為其來源的數(shù)據(jù)集中所含的內(nèi)容已相當(dāng)準(zhǔn)確，但它還遠未完成——該產(chǎn)品族中大約一半的物料尚未賦值。因此，如果你在本列中選擇了參數(shù)并希望獲得全面的篩選結(jié)果，請選擇虛線（空）值，以避免遺漏可行的候選物料。盡管你將需要篩除大量的誤報結(jié)果，但避免了草率地去除一半的產(chǎn)品組合。

壓擺率

放大器的壓擺率特性受到多種因素的影響，而各廠商并不會完全按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來制造運算放大器。因此，你應(yīng)將此處顯示的數(shù)據(jù)視為近似值且?guī)в性S多在參數(shù)搜索中沒有顯示的限定性條件。使用此參數(shù)進行篩選時，建議包含那些略微偏離目標(biāo)值的值、大幅超出目標(biāo)值范圍的值以及虛線值。這樣能最大限度地降低去除有效的候選產(chǎn)品的風(fēng)險。

增益帶寬積（ GBP ）和 -3dB 帶寬（ BW ）

GBP和-3dB BW是測量放大器整體“速度”的常用指標(biāo)，與壓擺率直接相關(guān)。此處也建議你放寬參數(shù)的選擇范圍——你只需為放大器 “選擇居住的大洲，而不必細致到街道地址” 。

請勿兩列都選擇?。?！ 選擇其中之一即可?。?！

同時使用這兩個參數(shù)來表征放大器的情況是比較少見的（當(dāng)前列表中不到10%）。電壓反饋產(chǎn)品傾向于使用GBP，而電流反饋產(chǎn)品通常使用-3dB BW來表征；這兩種體系結(jié)構(gòu)中更加獨立于應(yīng)用的靈敏值也不盡相同。

本帖撰寫之時，DK網(wǎng)站最近正在進行開發(fā)，因此無法在啟用范圍搜索的參數(shù)搜索結(jié)果中包含帶虛線（未指定/等待填充/不適用）值的產(chǎn)品。因為這兩個參數(shù)都是針對同一個物料定義的，這是很少見的情況，因此如果同時在這兩個參數(shù)列中選擇（即使選擇了兩列中所有的可用值），就會篩除產(chǎn)品族中90%以上的物料。

電流輸入偏置

該列中的條目通常代表廠商提供的“典型”表征值，該值可能比保證的最大值（如果廠商提供）小一個數(shù)量級。當(dāng)偏置電流是驅(qū)動因素時，應(yīng)按照比誤差允許范圍更嚴格的要求來選擇值，這樣可以縮小“典型”值和“最大”值之間的差異，并有助于更快地精簡結(jié)果列表，以選出最合格的候選產(chǎn)品。

電壓輸入失調(diào)

此參數(shù)列中的值反映的是“典型”值或“最大”值，兩者之間同樣可能相差十倍。失調(diào)電壓似乎比偏置電流更有可能達到指定的保證限值，但是引用值所適用的測試條件可能會千差萬別。例如，有些值可能僅適用于25℃的恒溫環(huán)境，而其他值可能適用于超出物料的額定溫度范圍的溫度。

考慮到本參數(shù)列中所列值的限定性條件中的變化性，當(dāng)應(yīng)用以失調(diào)電壓作為驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)時，需要采取一些策略。如果參數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)比應(yīng)用要求的更加嚴格，則可減少必須篩除的誤報數(shù)量，但同時也可能會篩除一些可行的候選物料。另一方面，一開始擴大選擇范圍有助于限制其他重要選擇標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍，選擇完畢后可以回到失調(diào)電壓列，并據(jù)此進行最終的選擇。

電流 - 電源

此列的值可反映廠商的典型規(guī)格或保證的最大規(guī)格，并且使用的電源電壓和產(chǎn)品溫度等因素會對實際觀察到的行為產(chǎn)生影響。盡管該參數(shù)有利于在已有明確功率預(yù)算的應(yīng)用中縮小最初候選物料的范圍，但其往往都用于在基于其他標(biāo)準(zhǔn)選擇候選物料中作出最終決定，而并非在選擇物料時的主要考慮因素。

電流 - 輸出 / 通道

此列中的值反映的是廠商指示的最大值。如果某個應(yīng)用需要一個產(chǎn)品來供應(yīng)巨大的輸出電流，建議選擇標(biāo)示值大于設(shè)計要求的所有產(chǎn)品。如果巨大的輸出電流預(yù)計會持續(xù)很長一段時間，請選擇在應(yīng)用要求和標(biāo)示值之間留有一定余量的產(chǎn)品；通常直接按這一參數(shù)的限值來選擇產(chǎn)品的結(jié)果并不會很理想。

電壓 - 電源，單 / 雙（ +/- ）

許多應(yīng)用都預(yù)先設(shè)定了可用的電源電壓，在這種情況下，這可能是你想要選擇的第一個參數(shù)。

此列所示的值通常采用兩種形式：

• ±X~Y形式表示 “雙電源” 產(chǎn)品，要求信號在電源之間的中點附近發(fā)生偏置
• 2U2W和±UW形式表示產(chǎn)品支持 “單電源” 運行，這表示包括負供電軌的共模輸入范圍。對于 “單電源” 產(chǎn)品而言，輸出電壓能夠在負供電軌附近浮動的情況雖然很常見，但并不必要；如果此為必要的功能，請在作出最終選擇之前，對照規(guī)格書進行驗證。

當(dāng)基于可用的輸入電壓選擇產(chǎn)品時，首先要確定外部電路是否需要“單電源”放大器，即共模輸入是否會非常接近負供電軌。如果是，則不需要選擇任何±X~Y形式的參數(shù)值。如果不是，建議考慮供電源導(dǎo)軌之間的總跨度，因為這樣一來，你可以在選擇支持單電源的產(chǎn)品時查看該列左側(cè)的選項。

第一次可以選擇包含預(yù)期電源電壓的所有值。當(dāng)預(yù)期電源更接近產(chǎn)品允許范圍的中間或上端時，通常會獲得較好的結(jié)果，因為最小電源值通常略大于產(chǎn)品的各項余量要求的總和。一個產(chǎn)品在技術(shù)層面符合規(guī)范的工作電壓可能只有5V，但在這種情況下，如果輸入和輸出電壓只能在0.25V的范圍內(nèi)浮動，這對許多應(yīng)用來說就不是很有用了……

工作溫度

在某種程度上（抱歉……），該參數(shù)描述的是關(guān)于物料的其他信息，相當(dāng)于對物料本身的描述。當(dāng)廠商為偏置電流或失調(diào)電壓等非理想的物料行為提供保證限值時，該限值將具有一定的溫度限定條件。通常，它被稱為物料的額定工作溫度范圍。

請盡可能選擇額定溫度范圍包括預(yù)計運行條件的物料。這樣一來，在出現(xiàn)問題時你就不必選擇在物料規(guī)定的限制范圍外運行器件。雖然物理現(xiàn)象在溫度額定值方面確實有一定的余量，但是如果違反這些額定值的限制，你就只能靠自己了……

安裝類型、封裝 / 外殼和供應(yīng)商器件封裝

安裝類型參數(shù)可讓你從幾種常見的物理產(chǎn)品封裝類別中進行選擇，并且可以被視為其他封裝參數(shù)的一種宏觀篩選條件。封裝/外殼參數(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)化命名法來表示物理產(chǎn)品封裝，而供應(yīng)商產(chǎn)品封裝則使用廠商任意選擇的命名法來反映這一內(nèi)容。選擇你想要的封裝。根據(jù)較為寬松的經(jīng)驗法則，如果你想要小型物料，不妨關(guān)注封裝編號中包含大量字母表后半部分字母的物料……