Escoger la opamp derecha

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He estado diseñando algunos filtros de paso de banda activos y, aunque en simulaciones funciona muy bien con amplificadores operacionales ideales, no estoy seguro de cómo seleccionar un amplificador operacional de un distribuidor.

Obviamente, hay una cantidad incontable de opciones cuando se trata de elegir partes, y puedo hacer mi mejor esfuerzo para limitarme a lo que necesito, pero incluso así hay miles de opciones.

No soy una persona muy técnica, por lo que es difícil para mí mirar una hoja de datos y decir: "sí, esa es la que necesito". En este caso, no estoy tratando de amplificar la señal en el filtro de paso de banda activo, simplemente lo mantengo (lo mejor que pueda) de cualquier atenuación. Me he referido a esta guía (muy) simplificada sobre filtros de paso de banda activos enlace .

Estoy tratando con una fuente de alimentación de 5 V CC y estaré rompiendo una señal con posibles frecuencias de 20-20 kHz en 5 filtros (0-250, 250 - 500, 500 -2k, 2k-6k, 6k-20k). No busco aumentar las señales, sino preservar su fuerza original lo más posible a través del filtro. El filtro no necesita cortes súper afilados ya que no hará nada preciso, sino que alimenta un controlador de pantalla de puntos / barras LM3914 (a menos que sea preciso, ¿qué debo saber)?

Los cinco filtros deben estar en paralelo y recibir la misma entrada de señal que tendrá un rango de amplitud de 300 mV - 2V. Cada salida al filtro conducirá su propio LM3914, para un total de cinco LM3914s.

Entonces, a qué se reduce, ¿qué es lo que realmente estoy buscando en un amplificador operacional para crear filtros activos? ¿Hay algún conocido diseño de amplificador operacional comúnmente usado para filtros?

    
pregunta Zearia

1 respuesta

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Esta aplicación específica

Es de suponer que desea alimentar los amplificadores operacionales con la fuente (única) de 5 V CC, por lo que sus principales requisitos son:

  • un amplificador operacional que puede funcionar con un suministro de 5 V o menos
  • un amplificador operacional que tiene un rango de modo común que se extiende al carril negativo (estos se comercializan como amplificadores operacionales de "suministro único") para que su señal pueda oscilar tan bajo como la referencia básica. Puede elegir un amplificador operacional que sea "entrada de riel a riel", pero eso no es necesario ya que su señal no alcanza el riel positivo de 5 V.

Dado que no está amplificando la señal, necesita un amplificador operacional que sea estable de ganancia unitaria (la mayoría de los amplificadores operacionales lo son, pero hay algunos que no lo son).

Necesitas 5 amplificadores operacionales, por lo que probablemente querrás un amplificador operacional que se ofrezca como un quad (es decir, cuatro amplificadores operacionales en un paquete) y uno solo.

El requisito de ancho de banda de 20 kHz es fácil de cumplir para casi todos los amplificadores operacionales modernos, especialmente porque no necesita ninguna ganancia.

Los amplificadores operacionales están activando una entrada de alta impedancia (el LM3914) y la red de retroalimentación del filtro, por lo que el requisito de corriente de salida no es alto. Casi cualquier amplificador operacional moderno funcionará. Te importará más la especificación de entrada del amplificador operacional; La amplitud mínima de 300 mV de la señal también es fácil de cumplir para los amplificadores operacionales modernos, pero un amplificador operacional con bajo desplazamiento de entrada, bajo ruido, etc. mejoraría el rendimiento.

Aparte de eso, simplemente elija un amplificador operacional con un buen precio, un paquete conveniente y una buena disponibilidad. También puede elegir uno con una corriente de suministro baja como un diferenciador adicional pero menos importante.

Me gusta buscar amplificadores operativos visitando las herramientas de búsqueda en línea en los sitios web de los principales fabricantes (Texas Instruments, Linear Tech, Analog Devices, etc.). Esto requiere múltiples búsquedas (una para cada fabricante), pero estas herramientas suelen ser un poco más fáciles de trabajar que la herramienta de búsqueda para un distribuidor como Digikey (es más difícil filtrar los amplificadores operacionales que no cumplen con el voltaje de suministro mínimo de 5 V espec, por ejemplo). Dado que el LM3914 es un dispositivo TI, aquí hay una búsqueda de amplificadores operacionales TI (quad) que satisfacen sus necesidades: enlace

También he filtrado los amplificadores operacionales por encima de $ 1 (nota que es el precio de 1 ku), y he limitado algunas otras especificaciones que no son importantes (por ejemplo, he filtrado los amplificadores operacionales con un producto de ancho de banda de ganancia > 1 MHz). El resultado son unas 28 partes manejables. Juega un poco con la búsqueda para encontrar lo que quieres. La versión de un solo amplificador operacional de un amplificador operacional cuádruple es solo un cambio de número de pieza y comparte la misma hoja de datos.

Enfoque general

Comience con los requisitos de voltaje de alimentación. Muchos amplificadores operacionales están diseñados para funcionar con suministros relativamente amplios como \ $ \ pm15 \ text {V} \ $. Otros están diseñados para trabajar con bajos voltajes. Este requisito eliminará muchos amplificadores operativos inadecuados.

Luego observe el rango de modo común de entrada requerido (es decir, qué tan cerca de los rieles necesita oscilar la entrada) y el requisito de oscilación de salida. Estas especificaciones tienden a dar a los diseñadores de circuitos inexpertos el mayor problema (según las preguntas de "¿por qué no funciona mi circuito amplificador operacional?" Que he visto aquí).

A continuación, observe las especificaciones que cree que serán más difíciles de cumplir. Dependiendo de la aplicación, es probable que sea algo como el ancho de banda, la corriente de reposo (por ejemplo, si se está quedando sin batería), las características de entrada como el desplazamiento y el ruido de entrada, o la capacidad de la unidad de salida.

A estas alturas ya deberías tener un número manejable de amplificadores operacionales (pero espero que no los hayas eliminado todos). Si aún quedan muchos amplificadores operacionales, comience a eliminar las opciones por precio, disponibilidad y paquete (por ejemplo, ¿necesita uno pequeño para los requisitos de espacio o desea un paquete relativamente grande para su comodidad?). En ese momento no debería importar qué amplificador operacional elija.

Si está trabajando con otro dispositivo (como un sensor, controlador, etc.), eche un vistazo a los circuitos de aplicación en su hoja de datos. A veces estos circuitos recomiendan un amplificador operacional específico. Si es así, un vistazo a las especificaciones de ese amplificador operacional puede ser un excelente punto de partida para descubrir el mejor amplificador operacional para su aplicación.

    
respondido por el Null

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