你真的懂如何选择运放芯片吗？

你真的懂如何选择运放芯片吗？

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/IDCHIP/article/details/143337497

运放芯片（运算放大器）是电子工程中常见的基础元件，广泛应用于信号放大、数学运算、比较器、波形发生器等电路。选择合适的运放芯片需要考虑多个参数，包括直流参数和交流参数。本文将详细介绍运放芯片的主要参数，并通过一个实际的充电器充电电流检测电路设计案例，说明如何根据具体应用需求选择合适的运放芯片。

运放芯片的用途

运放芯片可以做信号放大、数学运算(加法运算、减法运算、微分、积分等)、比较器、波形发生器等电路应用。其产品用途包括：LED照明、便携式数码产品、扫地机器人、储能设备充电器、医疗设备、工业仪器、航天通讯设备等。

英锐芯·运放功放系列

运放芯片的参数

直流参数

• 输入失调电压：集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电压越小。对于精密运放，输入失调电压一般低于1mV。
• 输入失调电压的温度漂移：在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
• 输入偏置电流：当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。双极型工艺的输入偏置电流在±10nA~1μA之间；采用场效应管做输入级的，输入偏置电流一般低于1nA。
• 输入失调电流温漂：在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。通常约为（1～50）nA/C，高质量的约为几个pA/C。
• 最大共模输入电压：当运放工作于线性区时，在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。一般定义为当共模抑制比下降6dB 是所对应的共模输入电压作为最大共模输入电压。
• 共模抑制比：当运放工作于线性区时，运放差模增益与共模增益的比值。一般运放的共模抑制比在80~120dB之间。
• 电源电压抑制比：当运放工作于线性区时，运放输入失调电压随电源电压的变化比值。对于电源电压抑制比低的运放，运放的电源需要作认真细致的处理。
• 输出峰-峰值电压：当运放工作于线性区时，在指定的负载下，运放在当前大电源电压供电时，运放能够输出的最大电压幅度。一般运放的输出峰-峰值电压大于±10V。
• 输入阻抗：反映输入对运放性能的影响，一般选择运放时输入阻抗越大越好。
• 输出阻抗：反映运放输出端带负载能力，越小越好。
• 开环增益：开环条件下运放能达到的最大增益。

交流参数

• 开环带宽：将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db所对应的信号频率。
• 单位增益带宽：运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降 3db所对应的信号频率。这个参数用于小信号处理中运放选型。
• 压摆率（转换速率）SR：运放接成闭环条件下，将一个大信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。
• 全功率带宽：在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。这个频率受到运放转换速率的限制。

运用参数的设定

前面我们介绍了运放的一些参数，接下来我们用一个实际的应用电路设计来分析确定运放的关键参数。下图是一个充电器充电电流检测和充电状态指示电路，采用英锐芯LM358做比较器检测充电电流大小，并控制相关LED灯指示充电状态。

在设计电路前，我们要考虑哪些些参数呢？

1. 要确定该充电器的输出电压大小以及波动幅度：参数1决定我们选择运放的耐压以及运放的电源电压抑制比
2. 要确定充电器的最大充电电流和电池充满状态时的最小充电电流：参数2是该电路考虑的重点，我们要根据最大充电电流和最小充电电流参数选择合适的电流采样电阻(电阻的阻值、功率、误差等)。另外根据最小充电电流，我们要确定比较器应用中的参考电压。如果我们要求电池充满状态的电流比较小，那么在充满状态时采样电阻上面产生的压降就会很小，这就要求比较器的参考电压也要必须小，这样我们就必须考虑运放的输入失调电压大小，如果运放的输入失调电压高于我们设定的比较器参考电压，那么就会出现在充电状态误指示的情况。

最后结论

通过上面的分析我们可以知道：我们要选择合适的芯片，首先要弄清楚自己功能电路有那些要求以及该电路的工作条件，然后再根据要求和条件确定我们所要选择的运放的参数，根据运放脚位设计原理图，通过计算确定运放外围电路的具体参数。最后再进行审核优化。我们上面的原理图其实存在一些缺陷，比如比较的参考电压是VCC通过电阻分压得到的，如果说VCC有波动，那么参考电压也会波动，这样就会导致还没有到电池充满状态，指示灯也转灯或者灯会闪烁的情况。

本文原文来自CSDN