Compensaciones al elegir el paquete op-amp: quad vs dual vs single

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Digamos como ejemplo que necesito usar cuatro amplificadores operacionales en mi proyecto. No tengo ningún requisito super estricto de espacio y precio.

¿Cuáles son los parámetros a tener en cuenta al elegir el paquete que se va a usar, junto al espacio ocupado en el tablero y el precio total?

¿Cuáles son las ventajas y desventajas, y cuáles son las diferencias en el uso de dos paquetes duales o incluso cuatro paquetes individuales diferentes en lugar de usar un paquete cuádruple?


Gracias de antemano por cada respuesta.

    
pregunta FMarazzi

6 respuestas

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Sin ninguna excepción en la que pueda pensar, usar cuatro amplificadores operacionales requiere que todos los op-amperios sean del mismo tipo. En muchos casos, esto significa que algunos de los amplificadores operacionales no serán óptimos de alguna manera. El tipo que elegiría para un circuito de salida podría tener una alta velocidad de giro, una alta capacidad de voltaje de la fuente de alimentación, una alta corriente de excitación y ser tolerante con las cargas capacitivas; sin embargo, esas características pueden no ser importantes para el extremo frontal, que requiere (por ejemplo) un ruido muy bajo. Voltaje de compensación y baja corriente de polarización de entrada. Por lo tanto, es probable que algo en el rendimiento o el costo se vea comprometido en comparación con el uso de más tipos de piezas. Hay muchos tipos de amplificadores que todos coexisten en el mercado por buenas razones.

La diafonía, que otros han mencionado, puede tener lugar incluso a CD en forma de leves cambios en el voltaje de compensación de un amplificador operacional con el voltaje de salida del otro, lo que es significativo cuando operan a niveles muy diferentes. También es posible la interferencia térmica como se menciona y puede causar distorsión o intermodulación.

El diseño es a menudo más sencillo con los solteros o los duales en comparación con los quads, en mi experiencia. Hay poca ventaja en el espacio de la placa con quads sobre duales, sin embargo, las quads pueden ser más baratas por amplificador operacional (el omnipresente LM324 suele ser el mismo precio aproximadamente para el dual y el quad, por lo que casi obtiene dos amplificadores operacionales de forma gratuita, excepto el tablero consumo de espacio y energía). Los op-amperios de mayor rendimiento por lo general no son así.

Los amplificadores operacionales modernos incluyen muchos tipos que tienen un voltaje de suministro de energía muy limitado, tal vez tan bajo como 5V (+/- 2.5V) máximo. Las piezas con un rendimiento similar que pueden manejar +/- 15V son mucho más caras o no están disponibles. Por lo tanto, usar una mezcla de voltajes de suministro puede tener sentido, lo que requiere diferentes paquetes.

Realmente no puedo responder a la pregunta sobre qué parámetros son importantes: cada número, gráfico y párrafo en la hoja de datos y cualquier nota de aplicación es importante en una aplicación u otra, así como en otras cosas que pueden no estar expresadas u ocultas en la hoja de datos. Por ejemplo, se usa un LM324 barato en una aplicación donde se usa un amplificador como comparador, pero el requisito cambia y se requiere un mayor rendimiento, por lo que el diseñador sustituye un tipo más preciso, desafortunadamente el sustituto es un amplificador operacional maravilloso, pero cosas desafortunadas con un gran voltaje de entrada diferencial que causa mucho crujir de dientes y pérdida de cabello. La información está oculta en un diagrama de bloques en la página 27 de la hoja de datos donde se muestran las resistencias en serie y los diodos de respaldo, pero no en ningún número de rendimiento, ya que no se especifican en tales condiciones.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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  1. Los efectos térmicos de tener múltiples amplificadores operacionales en un solo paquete pueden convertirse en una preocupación, ya que el voltaje de salida de los amplificadores operacionales también cambia su disipación térmica. Esta onda térmica se propagará a través del chip y causará desequilibrios en la entrada de los amplificadores operacionales. Por lo tanto, si está tratando de utilizar un amplificador operacional de alta velocidad para manejar una carga de baja impedancia, su disipación térmica podría hacer una diferencia de alrededor de 30C

  2. Además, muchos compartirán los circuitos de polarización internamente y el uso inadecuado de los amplificadores operacionales puede hacer que estos circuitos fallen para todos los amplificadores operacionales, no solo uno.

  3. Interferencia, en dos formas, tanto eléctrica como térmica. El efecto térmico de la onda que se propaga a través del chip se verá como una retroalimentación de baja frecuencia a través de la entrada. Eléctricamente, al compartir los pines de alimentación, una carga grande en una sola sección provocará una caída en los cables de conexión.

  4. Al usar un chip cuádruple o incluso un chip dual, corre el riesgo de limitarse. Como todos los amplificadores operacionales son idénticos, por lo tanto, debe elegir un estilo / característica, ya sea para cargas capacitivas, velocidad de giro, capacidad de hpv, etc. Es mejor tener muchos op-amperios diferentes en lugar de un quad por esta razón.

Espero que esto ayude :)

    
respondido por el ed-wright
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La interferencia cruzada puede ser un problema en algunas aplicaciones. Para las cosas de audio que no hago todo el tiempo, utilizo opamps separados para cada canal porque la interferencia puede distorsionarse, por lo que no es solo la separación estéreo. En otras palabras, la especificación de diafonía parece más que adecuada en comparación con la separación estéreo del material de programa normal, pero tal amplificador suena fantasmal, solo para ser curado mediante el uso de chips separados para cada canal.

    
respondido por el Autistic
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Aparte de algunas de las otras grandes respuestas, un posible negativo de los paquetes cuádruples es que a menudo faltan algunos pines que pueden ser útiles que están presentes en paquetes simples y muchos paquetes duales, como el ajuste de compensación.

    
respondido por el Scott Seidman
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En los rangos de opamps comúnmente utilizados para audio (sin abrir una lata de gusanos) como el 5532 y tl072, los duales a menudo son más baratos debido al mayor uso, y ciertamente en base a opamps.

    
respondido por el Colin
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Las manufacturas suelen ofrecer una opción mucho más amplia de amplificadores operacionales en doble y sencillo en comparación con los quads. El precio puede ser más del doble para un quad, lo que indica una pequeña demanda del mercado. Mantener la integridad de la señal también es más difícil con los quads. Si sus especificaciones no son exigentes, los quads pueden ser baratos y comúnmente disponibles (LM324, TL074 y todos los quads de suministro único + 5V más nuevos en TSSOP-14).

    
respondido por el Adam

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