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Operationsverstärkerspezifikationen und Datenblattparameter

 Operationsverstärkerspezifikationen und Datenblattparameter

Das Verständnis der Bedeutung der in den Datenblättern angegebenen Operationsverstärkerspezifikationen ist der Schlüssel, um zu wissen, welche Leistung sie bieten, und um den richtigen Operationsverstärker für eine bestimmte elektronische Schaltung auszuwählen.

Wie bei jeder elektronischen Komponente wird die Leistung von Operationsverstärkern in Datenblättern definiert. Diese enthalten eine Vielzahl von Spezifikationen und Parametern, die die Leistung definieren. Anhand dieser sollte es möglich sein, festzustellen, ob ein bestimmtes Gerät für eine bestimmte Anwendung geeignet ist.

Einige Operationsverstärker sind ideal für allgemeine Anwendungen, während andere Operationsverstärkerchips so konzipiert sind, dass sie in einigen Bereichen ein bestimmtes Leistungsniveau bieten. Chipdesigner müssen Kosten und verschiedene widersprüchliche Leistungsbereiche in Einklang bringen. Daher ist es nicht möglich, einen einzelnen Chip bereitzustellen, der alle Anforderungen erfüllt.

Die folgende Tabelle enthält Details zu einigen der wichtigsten Spezifikationen und Parameter, die in Operationsverstärker-Datenblättern enthalten sind.

Allgemeine Operationsverstärkerspezifikationen und Datenblattparameter
SpecSpezifikation / Parameterdetails des Operationsverstärkers
φmPhasenrandDiese Spezifikation ist der Absolutwert der Phasenverschiebung im offenen Regelkreis zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang bei der Frequenz, bei der der Modul der Verstärkung im offenen Regelkreis eins ist.
AmGewinnspanneDieser Parameter wird häufig in Datenblättern gesehen und ist der Kehrwert der Spannungsverstärkung im offenen Regelkreis bei der niedrigsten Frequenz, bei der die Phasenverschiebung im offenen Regelkreis so ist, dass der Ausgang mit dem invertierenden Eingang in Phase ist.
EINV.Große SignalspannungsverstärkungDieser Parameter ist eine der häufig verwendeten Spezifikationen. Dies ist das Verhältnis des Anstiegs der Ausgangsspannung von Spitze zu Spitze zur Änderung der Eingangsspannung, die erforderlich ist, um den Ausgang für große Signale anzusteuern.
EINVDDifferenzspannungsverstärkungDieser Parameter ist das Verhältnis der Änderung der Ausgangsspannung zur Änderung der differentiellen Eingangsspannung, die bei konstanter Gleichtakt-Eingangsspannung erzeugt wird. Dies ist die Verstärkung für eine Spannungsdifferenz zwischen den invertierenden und nicht invertierenden Eingängen.
Bandbreite für EinheitsgewinnDieser Parameter ist die Bandbreite, für die die Spannungsverstärkung im offenen Regelkreis größer als Eins ist, d. H. Die Frequenz, bei der die Verstärkung auf Eins fällt.
C.ichEingangskapazitätDies ist die Kapazität zwischen den Eingangsanschlüssen, wobei jeder Eingang geerdet ist.
CMMRGleichtaktunterdrückungsverhältnisDies ist ein besonders wichtiger Parameter oder eine Spezifikation für Anwendungen, bei denen nur die Differenzverstärkung benötigt wird. Dies kann für Anwendungen mit niedrigem Signal erforderlich sein, bei denen ein Differenzialantrieb verwendet wird, um die Gleichtaktrauschaufnahme zu reduzieren. CMMR ist das Verhältnis der Differenzspannungsverstärkung zur Gleichtaktspannungsverstärkung. Dies wird gemessen, indem das Verhältnis einer Änderung der Gleichtakt-Eingangsspannung zur resultierenden Änderung der Eingangsoffsetspannung bestimmt wird.
GBWBandbreitenprodukt gewinnenDieser Parameter für die Spezifikation des Operationsverstärkers ist das Produkt aus der Spannungsverstärkung im offenen Regelkreis und der Frequenz, bei der er gemessen wird.
ichCC +, ICHCC-VersorgungsstromDieser Spezifikationsparameter repräsentiert den Versorgungsstrom in das V.CC + oder V.CC- Anschlüsse der integrierten Schaltung des Operationsverstärkers, d. h. die positiven und negativen Versorgungsschienenstrompegel.
ichIBEingangsvorspannungsstrom.Da die Eingangstransistoren des Operationsverstärkers eine Vorspannung benötigen, ist ein bestimmter, jedoch kleiner Strom erforderlich, damit sie arbeiten können. Diese Spezifikation beschreibt die erforderliche Strommenge und ist definiert als der Durchschnittsstrom in die beiden Eingangsanschlüsse, wobei der Ausgang auf einem bestimmten Pegel liegt.
ichOLNiedriger AusgangsstromDieser Parameter definiert den Ausgangsstrom, den das Gerät liefern kann. Die Maximalwerte sind in der Spezifikation angegeben und sollten nicht überschritten werden. Oberhalb der Grenzen wird der Strom begrenzt.
P.D.GesamtverlustleistungDies ist die Gesamtverlustleistung im Gerät und entspricht der in das Gerät gelieferten Leistung abzüglich der an die Last gelieferten Leistung. Das maximale Verlustleistungspotential sollte nicht überschritten werden, da sonst das Gerät zu heiß wird und das Gerät beschädigt werden kann. Es ist bekannt, dass der Betrieb bei hohen Temperaturen die Ausfallraten erhöht.
richEingangswiderstandDieser Spezifikationsparameter ist der Widerstand zwischen den beiden Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers mit einem geerdeten Anschluss.
rIch würdeDifferenzieller EingangswiderstandDieser Parameter ist der kleine Signalwiderstand zwischen zwei nicht geerdeten Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers.
rÖAusgangswiderstandDies ist der Ausgangswiderstand des Operationsverstärkers, gemessen zwischen Ausgangsanschluss und Masse. Beachten Sie, dass das Gerät zwar einen niedrigen Ausgangswiderstand aufweist, seine aktuelle Ansteuerungsfähigkeit jedoch begrenzt ist und es nicht in die Lage versetzt, Lasten mit niedriger Impedanz anzutreiben.
SRAnstiegsgeschwindigkeitDies ist die Zeit, die der Ausgang benötigt, um sich für einen bestimmten Eingang zu ändern. Da der Ausgang der Eingangswellenform nicht vollständig folgen kann und seine Geschwindigkeit begrenzt ist, gibt es eine maximale Rate, mit der er sich ändern kann. Der Anstiegsgeschwindigkeitsparameter wird normalerweise in Volt pro µs oder manchmal in Volt pro ms für Operationsverstärker angegeben.
THD + N.Totale harmonische Verzerrung plus RauschenDiese Spezifikation definiert das Verhältnis der RMS-Rauschspannung und der RMS-Oberwellenverzerrung in Volt der Grundsignale zur gesamten RMS-Spannung am Ausgang. Es repräsentiert die Summe der unerwünschten Produkte am Ausgang. Als Verhältnis wird es normalerweise als Zahl in dB ausgedrückt.
V.ichEingangsspannungsbereichDies ist der Spannungsbereich, über den der Operationsverstärker arbeiten kann. Wenn dieser Parameter überschritten wird, kann dies zu Fehlfunktionen des Operationsverstärkers oder zu Schäden führen.
V.IOEingangsoffsetspannungDieser Parameter ist die Gleichspannung, die zwischen den Eingangsanschlüssen angelegt werden muss, um eine Gleichstromausgangsspannung von Null bereitzustellen. Wenn beide Eingänge geerdet wären, wäre die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers nicht Null - es gibt einen kleinen Offset. Dieser Versatz kann ein Problem bei Schaltkreisen sein, die genaue Gleichspannungen erfordern.
V.nÄquivalente EingangsrauschspannungAlle Operationsverstärker erzeugen Rauschen. Dieser Spezifikationsparameter definiert die Rauschleistung des Operationsverstärkers. Es ist die Spannung einer idealen Spannungsquelle, die in Reihe mit den Eingangsanschlüssen geschaltet ist, die das intern erzeugte Rauschen darstellt.
V.OMMaximaler SpitzenausgangsspannungshubDieser Operationsspezifikationsparameter ist die maximale positive oder negative Ausgangsspannung, die ohne Übersteuerung der Wellenform und bei einer Gleichspannungsruhe von Null erhalten werden kann.
V.O (PP)Maximaler Ausgangsspannungshub von Spitze zu SpitzeDies ist die maximale Spannung von Spitze zu Spitze, die ohne Übersteuerung der Wellenform mit einer DC-Ruhespannung von Null erhalten werden kann.
Z.icGleichtakt-EingangsimpedanzDa der Eingang eines Operationsverstärkers nicht nur resistiv ist, ist es oft bequemer, die Eingangsimpedanz zu berücksichtigen. Dieser Parameter ist die Summe der kleinen Signalimpedanz zwischen jedem Eingangsanschluss und Masse.
Z.ÖAusgangsimpedanzWie die Eingangsschaltung des Operationsverstärkers ist auch der Ausgang komplex und dieser Parameter repräsentiert die kleine Signalimpedanz zwischen dem Ausgangsanschluss und Masse.

Wenn Sie wissen, was diese Spezifikationen bedeuten, können Sie den richtigen Operationsverstärker für die jeweilige Anwendung oder Schaltung auswählen. Wie bei jeder anderen Komponente ist eine sorgfältige Prüfung erforderlich, um sicherzustellen, dass die optimale Auswahl getroffen wird, obwohl häufig die verschiedenen Spezifikationen erforderlich sind ausgewogen, um die richtige elektronische Komponente für den Job zu erhalten.

Dies sind einige der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Spezifikationen für Operationsverstärker, die in den Datenblättern aufgeführt sind, in denen alle verschiedenen Parameter der Operationsverstärker aufgeführt sind.

Während es oft möglich und durchaus akzeptabel ist, einen kostengünstigen Allzweck-Operationsverstärker zu wählen, gibt es einige Fälle, in denen eine bessere Leistung erforderlich sein kann und möglicherweise ein Operationsverstärker mit höherer Leistung ausgewählt werden muss. Durch das Verständnis der Spezifikationen kann die richtige Wahl getroffen werden.

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