在為選擇運算放大器型號發愁？

嘿，潤石運算放大器一級代理商英銳恩科技分享運算放大器型號選擇指南。可直接咨詢英銳恩官網客服專業人士為您提供運算放大器選型指導。

在網上搜索選擇運算放大器選型指南文章作為選型參考，但是有些方法是不正確的。大部分工程師都是先羅列一系列性能要求，再找能滿足的運算放大器型號。所以，深圳英銳恩科技認為較為簡單的方法是先確定電路中允許的最大反饋電容器，然后選擇一個具有足夠增益帶寬積 (GBW) 的運算放大器，以便能與該反饋電容器穩定工作。

潤石運算放大器一級代理商深圳英銳恩科技教你如何快速確定運算放大器帶寬。

互阻抗放大器是一款通用運算放大器，其輸出電壓取決于輸入電流和反饋電阻器：

我經常見到圖 1 所示的這款用來放大光電二極管輸出電流的電路。幾乎所有互阻抗放大器電路都需要一個與反饋電阻器并聯的反饋電容器 (CF)，用以補償放大器反相節點的寄生電容，進而保持穩定性。

圖 1：反饋電容器 CF 可補償光電二極管接點電容及運算放大器輸入電容

互阻抗放大器確定所需運算放大器帶寬的簡易方法的步驟。

步驟 1：確定允許的最大反饋電容。

反饋電容器連同反饋電阻器構成放大器頻率響應中的一個極點：

高于這個極點頻率時，電路的放大性就會降低。最大反饋電容器值可由反饋電阻器和所需的帶寬確定：

我們可通過讓反饋電容器等于或小于公式 3 計算得到的值，來確保電路滿足帶寬要求。

步驟 2：確定放大器反相輸入端電容。

在圖 2 中，重畫了圖 1 的電路，以顯示光電二極管的接點電容 (CJ) 以及放大器的差分 (CD) 及共模（CCM1、CCM2）輸入電容。這些值通常在運算放大器和光電二極管的產品說明書中提供。

圖 2：顯示反相節點電容的互阻抗放大器電路
從本圖中可以很明顯看到 CJ、CD 和 CCM2 是并聯的，因此反相輸入端電容是：

由于非反相端接地，因此 CCM1 不會增加輸入電容。這時候 CD 和 CCM2 可能還不知道，因為我們還沒有選擇特定的運算放大器。我經常將 10pF 作為其相加過后的合理估計值。隨后可用確切值來替代，以確定特定運算放大器是否合適。
既然我們已經確定了 CF 和 CIN 的值，那現在就能計算出所需的運算放大器帶寬。我將在第二部分介紹該計算，并在設計實例中應用以上過程。

上邊介紹了互阻抗放大器所需運算放大器帶寬的三步計算過程中的前兩步，最后一個步驟包括使用本計算過程的設計實例。
步驟 3：計算所需運算放大器增益帶寬積
進行基本穩定性分析，我們將獲得本步驟背后的邏輯，如果您只想進行計算，可以直接跳到公式 5。圖 1 是用于分析的 tiNA-TI? 電路。反饋環路使用大電感器 (L1) 中斷，而電壓源則可通過大電容器 (C1) AC 耦合至該環路。該環路在運算放大器輸出端中斷，以便輸入電容的效果包含在分析中。我們可執行 AC 傳輸特性，并使用后處理器生成開環增益 (AOL) 和噪聲增益 (1/β) 曲線（圖 2）。

圖 1：中斷互阻抗放大器的反饋并生成 AOL 和 1/β 曲線

圖 2：典型互阻抗放大器電路的 AOL 和 1/β 曲線圖

1/β 曲線上有 3 個關注點。首先，在以下頻率位置有一個零點：

在該頻率以上，1/β 曲線以每十倍頻程 20dB 的速率增加。接下來，在公式 2 頻率位置有一個極點：

這會導致 1/β 曲線“變平”。最后，1/β 曲線將在以下頻率位置與 AOL 曲線相交：

在公式 5 中，fGBW 是運算放大器的單位增益帶寬。為保持穩定性，AOL 曲線必須在 1/β 曲線變平時與 1/β 曲線相交（假設是一個單位增益穩定的運算放大器）。如果 AOL 曲線在 1/β 曲線上升時與 1/β 曲線相交（如圖 4 中虛線所示），電路可能會震蕩。這可為我們帶來以下規則：

將 fI 和 fp 的公式帶入該規則，并求解單位增益帶寬，我們可得到以下實用公式：

公式 5 消除了為互阻抗放大器設計選擇運算放大器時的一道難題。選擇具有足夠帶寬的運算放大器，不但可確保獲得足夠的信號帶寬，而且還有助于避免潛在的穩定性問題！