การใช้ op amp เป็นบัฟเฟอร์

ทำงานในโครงการที่เราใช้แอมป์ OP470 Quad Op สองสามตัว มีแอมป์ op ไม่ได้ใช้ 2 ตัวและฉันต้องการบัฟเฟอร์สัญญาณที่มาจากเซ็นเซอร์ (นี่เป็นไปตามแผ่นข้อมูลของเซ็นเซอร์) ฉันต้องการใช้หนึ่งแอมป์พิเศษ ฉันรู้ว่าในทางทฤษฎีคุณสามารถบัฟเฟอร์สัญญาณโดยใช้ความคิดเห็นเชิงลบของ op amp ดังที่แสดงด้านล่าง:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

อย่างไรก็ตามฉันยังจำบางสิ่งบางอย่างเกี่ยวกับอันตรายของการสั่นด้วยตนเองและความเสถียรของแอมป์สหกรณ์ OP470 นั้นได้มาซึ่งความสามัคคีที่มั่นคง นี่คือแผ่นข้อมูล:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

คำถามของฉันคือมันปลอดภัยที่จะใช้ op amp ในการกำหนดค่านี้เป็นบัฟเฟอร์โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการสั่นด้วยตนเองหรือไม่? มีอะไรอีกบ้างที่ฉันต้องคำนึงถึง?

ถ้าแผ่นข้อมูลบอกว่ามันเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันที่จะได้รับความมั่นคงใช่แล้ว Unity gain stableหมายถึงแม่นยำว่า op-amp จะเสถียรเมื่อใช้ตามที่คุณอธิบาย

ต้องแน่ใจว่าเส้นทางป้อนกลับสั้น ถ้าคุณทำให้มันยาวก็จะเพิ่มการเหนี่ยวนำและบางทีสิ่งแปลก ๆ อาจจะเกิดขึ้น ไม่จำเป็นต้องหวาดระแวงอย่างมากในจุดนี้; อย่าไปกำหนดเส้นทาง 10 นิ้วรอบ ๆ บอร์ดและคุณน่าจะดี

การใช้ OP470 สำหรับแอมพลิฟายเออร์หรือบัฟเฟอร์แบบ unity gain ไม่ใช่ทางเลือกที่แย่ สิ่งที่สำคัญคือระยะมาร์จิ้นของการที่วงวนเปิดที่ได้รับข้าม 0dB เป็นเรื่องปกติที่ opamps จะมีระยะขอบ 45 องศาที่ความถี่ crossover crossover ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการโอเวอร์เฮดของ 1.3 เท่า Vin ตามด้วยเสียงเรียกเข้า นี่ไม่ใช่กรณีของ OP470 หากคุณดูที่ TPC (ลักษณะทั่วไปของประสิทธิภาพการทำงาน) 16 ในแผ่นข้อมูล (หน้า 7) คุณจะเห็นว่าระยะขอบของครอสโอเวอร์เป็น 58 องศา ทีนี้การตอบสนองของพัลส์ที่ดีที่สุดคุณจะต้องการระยะขอบ 60 องศาดังนั้น 58 องศาก็ค่อนข้างดี

การตอบสนองสัญญาณพัลส์สัญญาณขนาดเล็กของ OP470 เป็นบัฟเฟอร์เกรนแบบเอกภาพจะแสดงใน TPC 27 ของแผ่นข้อมูล คุณจะเห็นว่าการตอบสนองของพัลส์แทบจะไม่เลยเลยและไม่มีเสียงกริ่ง

ความกังวลที่เป็นไปได้:

• โหลดผลผลิต คุณไม่แสดงว่าโหลดสำหรับบัฟเฟอร์คืออะไร แต่โหลด capacitive สามารถลดระยะขอบและทำให้การตอบสนองไม่ดี ความต้านทานเอาต์พุตของ OP470 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่เข้าใกล้ครอสโอเวอร์ดังนั้นโหลด capacitive ที่มากกว่า 100 หรือ 200 pF คาดว่าจะทำให้ระยะขอบเฟสลดลง มีส่วนของแผ่นข้อมูล (หน้า 12) ที่เน้นการโหลดตัวเก็บประจุสูงสุดถึง 1,000pF

• ตัวต้านทานป้อนกลับจากเอาต์พุตไปยังอินพุตลบ ดังที่ฟิลฟรอสท์พูดว่าคุณจะต้องการให้เส้นทางป้อนกลับค่อนข้างสั้น แต่บางครั้งสำหรับการทดสอบหรือการให้บริการตัวต้านทานข้อเสนอแนะจะถูกนำมาใช้ หากคุณทำสิ่งนี้คุณจะต้องการให้ตัวต้านทานใกล้กับอินพุตลบและคุณต้องการเก็บค่าน้อยกว่า 500 Ohms และมากกว่า 100 Ohms เพื่อการตอบสนองที่ดีที่สุด แผ่นข้อมูลครอบคลุมเรื่องนี้ในส่วนเกี่ยวกับบัฟเฟอร์ความสามัคคี (หน้า 12)

• OP470 เป็นเทคโนโลยี BJT ดังนั้นจึงไม่มีการใช้รางกับราง คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าไม่ใกล้กับไบอัสเรลมากกว่า 4 โวลต์และคุณต้องโอเคกับแรงดันเอาต์พุตที่ไม่ใกล้กับรางมากกว่าประมาณ 3 โวลต์ มีเพียงคุณเท่านั้นที่รู้ว่าระบบของคุณดีพอที่จะบอกได้ว่านี่เป็นเรื่องสำคัญ

เอาต์พุตของ op amp นั้นน่าจะขับโหลด capacitive ฉันพบปัญหาที่คล้ายกันกับแอมป์อัตราการฆ่าสูง วิธีการแก้ปัญหาที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูลคือการใส่ตัวต้านทานประมาณ 47 โอห์มหลังจากข้อเสนอแนะเชิงลบ วิธีแก้ปัญหานี้แก้ไขความผันผวนของฉันทันที

คำพูด:

LT1632 / LT1633 เป็นแอมพลิฟายเออร์ wideband ที่สามารถขับเคลื่อนโหลดแบบ capacitive ได้มากถึง 200pF บน± 15V อุปกรณ์ในรูปแบบ unity-gain สำหรับแหล่งจ่าย 3V โหลด capacitive ควรเก็บไว้น้อยกว่า 100pF เมื่อมีความต้องการที่จะขับโหลด capacitive ขนาดใหญ่ตัวต้านทานของ 20 ถึง50Ωควรเชื่อมต่อระหว่างเอาท์พุทและโหลด capacitive ข้อเสนอแนะควรยังคงถูกนำมาจากเอาท์พุทเพื่อให้ตัวต้านทานแยกโหลด capacitive เพื่อให้แน่ใจว่ามีเสถียรภาพ