Kompromisy przy wyborze pakietu wzmacniacza operacyjnego: quad vs dual vs single

Powiedzmy jako przykład, że muszę użyć czterech wzmacniaczy operacyjnych w moim projekcie. Nie mam żadnych bardzo ścisłych wymagań dotyczących miejsca i ceny.

Jakie parametry należy wziąć pod uwagę przy wyborze pakietu do użycia, oprócz miejsca zajmowanego na planszy i łącznej ceny?

Jakie są kompromisy i jakie są różnice w korzystaniu z dwóch podwójnych pakietów lub nawet czterech różnych pojedynczych pakietów zamiast korzystania z pakietu poczwórnego?


Z góry dziękuję za każdą odpowiedź.

Bez wyjątków, o których mogę myśleć, użycie czterech wzmacniaczy operacyjnych wymaga, aby wszystkie wzmacniacze operacyjne były tego samego typu. W wielu przypadkach oznacza to, że niektóre wzmacniacze operacyjne nie będą w żaden sposób optymalne. Typ, który wybierzesz dla obwodu wyjściowego, może charakteryzować się dużą szybkością przełączania, wysoką zdolnością napięcia zasilającego, wysokim prądem napędu i tolerancją obciążeń pojemnościowych, jednak te cechy mogą być nieistotne dla przodu, który wymaga (powiedzmy) bardzo niskiego hałasu, przesunięte napięcie i niski wejściowy prąd polaryzacji. Są więc duże szanse, że wydajność lub koszt jest zagrożony w porównaniu z użyciem większej liczby typów części. Istnieje wiele rodzajów wzmacniaczy, które wszystkie istnieją na rynku z dobrych powodów.

Przesłuchy, o których wspominali inni, mogą mieć miejsce nawet przy DC w postaci niewielkich przesunięć napięcia przesunięcia jednego wzmacniacza operacyjnego z napięciem wyjściowym drugiego - możliwym znaczącym, gdy działają one na bardzo różnych poziomach. Również wspomniany przesłuch termiczny jest również możliwy i może powodować zniekształcenie lub intermodulację.

Z mojego doświadczenia układ jest często łatwiejszy w przypadku singli lub dualów w porównaniu do quadów. Przestrzeń na płycie z quadami nie ma przewagi nad quadami, jednak quady mogą być tańsze na jeden wzmacniacz operacyjny (wszechobecny LM324 ma zwykle tę samą cenę w przybliżeniu dla dual i quada, więc prawie dwa wzmacniacze operacyjne są za darmo - z wyjątkiem płyty przestrzeń i zużycie energii). Wzmacniacze operacyjne o wyższej wydajności zwykle nie są takie.

Nowoczesne wzmacniacze operacyjne obejmują wiele typów, które mają bardzo ograniczone napięcie zasilania - być może tak niskie, jak 5 V (+/- 2,5 V) maksymalnie. Części o podobnej wydajności, które mogą obsłużyć +/- 15 V, są znacznie droższe lub niedostępne. Dlatego zastosowanie kombinacji napięć zasilania może mieć sens, co wymaga różnych pakietów.

Naprawdę nie mogę odpowiedzieć na pytanie, jakie parametry są ważne - każdyliczba, wykres i akapit w karcie danych i wszelkie uwagi dotyczące aplikacji są ważne w tej lub innej aplikacji, a także inne rzeczy, które mogą być nieokreślone lub ukryte w arkuszu danych. Na przykład tani LM324 jest używany w aplikacji, w której jeden wzmacniacz jest używany jako komparator, ale wymagania są zmieniane i wymagana jest wyższa wydajność, więc projektant zastępuje bardziej precyzyjny typ, niestety zamiennik jest wspaniałym wzmacniaczem operacyjnym, ale robi niefortunne rzeczy z dużym różnicowym napięciem wejściowym powodującym zgrzytanie zębów i wypadanie włosów. Informacje są ukryte na schemacie blokowym na stronie 27 arkusza danych, w którym rezystory szeregowe i diody równoległe są pokazane, ale nie w żadnym numerze wydajności, ponieważ nie są określone w takich warunkach.

1. Problem termiczny związany z posiadaniem wielu wzmacniaczy operacyjnych w jednym pakiecie może stać się problemem, ponieważ zmienia się napięcie wyjściowe wzmacniaczy operacyjnych, a więc i jego rozpraszanie termiczne. Ta fala termiczna rozchodzi się po układzie, powodując nierównowagę na wejściu wzmacniaczy operacyjnych. Dlatego jeśli próbujesz użyć szybkiego wzmacniacza operacyjnego do napędzania obciążenia o niskiej impedancji, rozpraszanie ciepła może wynosić około 30 ° C

2. Co więcej, wiele osób będzie współdzielić obwody wewnętrzne, a niewłaściwe użycie wzmacniaczy operacyjnych może spowodować awarię tych obwodów dla wszystkich wzmacniaczy operacyjnych nie tylko jednego.

3. Przesłuch, w dwóch postaciach, zarówno elektrycznej, jak i termicznej. Termiczna fala rozchodząca się przez układ będzie wyglądać jak sprzężenie zwrotne niskiej częstotliwości na wejściu. Elektrycznie, ponieważ kołki zasilające są dzielone, więc duże obciążenie w jednej sekcji spowoduje spadek na drutach łączących.

4. Korzystając z quada lub nawet podwójnego układu, ryzykujesz ograniczenie się. Ponieważ wszystkie wzmacniacze operacyjne są identyczne i dlatego musisz wybrać jeden styl / funkcję, niezależnie od tego, czy mają one dotyczyć obciążeń pojemnościowych, szybkości narastania, możliwości hpv itp. Z tego powodu lepiej mieć wiele pojedynczych różnych wzmacniaczy operacyjnych niż jedną quad.

Mam nadzieję że to pomoże :)

Przesłuch może być problemem w niektórych aplikacjach. W przypadku materiałów audio, których nie robię cały czas, używam osobnych wzmacniaczy dla każdego kanału, ponieważ przesłuch może być zniekształcony, więc nie jest to tylko separacja stereo. Innymi słowy, specyfikacja przesłuchu wydaje się bardziej niż wystarczająca w porównaniu z separacją stereo normalnego materiału programowego, ale taki wzmacniacz brzmi jak ghastley, ale można go wyleczyć za pomocą oddzielnych układów dla każdego kanału.

W zakresach opampów powszechnie używanych do audio (bez otwierania puszki robaków), takich jak 5532 i tl072, duali są często tańsze ze względu na zwiększone użycie, a na pewno na podstawie opamps.

Oprócz niektórych innych świetnych odpowiedzi, możliwym minusem pakietów quad jest to, że często brakuje im pinów, które mogą być przydatne, które są obecne na pojedynczym i wielu podwójnych pakietach, takich jak offset offset.

Producenci zazwyczaj oferują znacznie szerszy wybór wzmacniaczy operacyjnych w podwójnych i pojedynczych w porównaniu do quadów. Cena może wzrosnąć ponad dwukrotnie w przypadku kwadratu, co wskazuje na mały popyt na rynku. Utrzymanie integralności sygnału jest również trudniejsze w przypadku quadów. Jeśli twoje specyfikacje nie są wymagające, wówczas quady mogą być tanie i powszechnie dostępne (LM324, TL074 i wszystkie nowsze quady z pojedynczym zasilaniem + 5 V w TSSOP-14).