Kompromisse bei der Auswahl des Op-Amp-Pakets: Quad vs. Dual vs. Single

Ohne Ausnahmen, die mir einfallen, erfordert die Verwendung von vier Operationsverstärkern, dass alle Operationsverstärker vom gleichen Typ sind. In vielen Fällen bedeutet dies, dass einige der Operationsverstärker in irgendeiner Weise nicht optimal sind. Der Typ, den Sie für eine Ausgangsschaltung auswählen würden, könnte eine hohe Anstiegsgeschwindigkeit, eine hohe Stromversorgungsspannung, einen hohen Treiberstrom und eine Toleranz gegenüber kapazitiven Lasten aufweisen, jedoch könnten diese Eigenschaften für das Frontend unwichtig sein, das (sagen wir) ein sehr geringes Rauschen erfordert. Offset-Spannung und niedriger Eingangsruhestrom. Die Chancen stehen also gut, dass bei der Leistung oder den Kosten im Vergleich zur Verwendung mehrerer Teiletypen Kompromisse eingegangen werden. Es gibt viele Arten von Verstärkern, die aus guten Gründen alle nebeneinander auf dem Markt existieren.

Übersprechen, das andere erwähnt haben, kann sogar bei Gleichstrom in Form von geringfügigen Verschiebungen der Offset-Spannung eines Operationsverstärkers mit der Ausgangsspannung des anderen auftreten – möglicherweise signifikant, wenn sie mit sehr unterschiedlichen Pegeln arbeiten. Auch thermisches Übersprechen ist wie erwähnt möglich und kann Verzerrungen oder Intermodulationen verursachen.

Meiner Erfahrung nach ist das Layout bei Singles oder Duals oft einfacher als bei Quads. Quads haben gegenüber Duals kaum Platzvorteile auf der Platine, Quads können jedoch pro Operationsverstärker billiger sein (der allgegenwärtige LM324 hat normalerweise ungefähr den gleichen Preis für Dual und Quad, sodass Sie fast zwei Operationsverstärker kostenlos erhalten - mit Ausnahme der Platine Speicherplatz und Stromverbrauch). Operationsverstärker mit höherer Leistung sind normalerweise nicht so.

Moderne Operationsverstärker umfassen viele Typen, die eine sehr begrenzte Versorgungsspannung haben – vielleicht so niedrig wie maximal 5 V (+/- 2,5 V). Teile mit ähnlicher Leistung, die mit +/-15 V umgehen können, sind viel teurer oder nicht verfügbar. Daher kann es sinnvoll sein, eine Mischung aus Versorgungsspannungen zu verwenden, was unterschiedliche Gehäuse erfordert.

Ich kann die Frage, welche Parameter wichtig sind, nicht wirklich beantworten - alleNummer und Diagramm und Absatz im Datenblatt und alle Anwendungshinweise sind in der einen oder anderen Anwendung wichtig, ebenso wie andere Dinge, die auf dem Datenblatt nicht angegeben oder verborgen sein können. Beispielsweise wird ein billiger LM324 in einer Anwendung verwendet, in der ein Verstärker als Komparator verwendet wird, aber die Anforderungen sich ändern und eine höhere Leistung erforderlich ist, sodass der Designer einen präziseren Typ ersetzt, leider ist der Ersatz ein wunderbarer Operationsverstärker, tut es aber Unglückliche Dinge mit einer großen differentiellen Eingangsspannung, die viel Zähneknirschen und Haarausfall verursacht. Die Informationen sind in einem Blockdiagramm auf Seite 27 des Datenblatts versteckt, wo Reihenwiderstände und Back-to-Back-Dioden gezeigt werden, aber nicht in irgendeiner Leistungszahl, da sie unter solchen Bedingungen nicht spezifiziert sind.

1. Die thermischen Auswirkungen von mehreren Operationsverstärkern in einem einzigen Gehäuse können zu einem Problem werden, da sich die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers und damit auch seine Wärmeableitung ändern. Diese Wärmewelle breitet sich über den Chip aus und verursacht Ungleichgewichte im Eingang des Operationsverstärkers. Wenn Sie also versuchen, einen Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker zum Ansteuern einer Last mit niedriger Impedanz zu verwenden, kann Ihre Wärmeableitung einen Unterschied von etwa 30 ° C aufweisen

2. Darüber hinaus teilen sich viele intern Vorspannungsschaltungen, und eine unsachgemäße Verwendung von Operationsverstärkern kann dazu führen, dass diese Schaltungen für alle Operationsverstärker ausfallen, nicht nur für einen.

3. Übersprechen in zwei Formen, sowohl elektrisch als auch thermisch. Wärme von der Welle, die sich über den Chip ausbreitet, sieht aus wie eine niederfrequente Rückkopplung über den Eingang. Elektrisch, da Versorgungsstifte gemeinsam genutzt werden, sodass eine große Last in einem einzelnen Abschnitt einen Abfall über die Bonddrähte verursacht.

4. Bei der Verwendung eines Quad-Chips oder sogar eines Dual-Chips riskieren Sie, sich selbst einzuschränken. Da alle Operationsverstärker identisch sind und Sie daher einen Stil / eine Funktion auswählen müssen, unabhängig davon, ob diese auf kapazitive Lasten, Anstiegsgeschwindigkeit, HPV-Fähigkeit usw. abzielen. Aus diesem Grund ist es möglicherweise besser, viele einzelne verschiedene Operationsverstärker als einen Quad zu haben.

Hoffe das hilft :)

Übersprechen kann in einigen Anwendungen ein Problem sein. Für Audiosachen, die ich nicht ständig mache, verwende ich separate Operationsverstärker für jeden Kanal, da das Übersprechen verzerrt werden kann, sodass es nicht nur eine Stereotrennung ist. Mit anderen Worten, die Übersprechspezifikation scheint im Vergleich zur Stereotrennung von normalem Programmmaterial mehr als ausreichend zu sein, aber ein solcher Verstärker klingt grässlich, nur um durch die Verwendung separater Chips für jeden Kanal geheilt zu werden.

In den Bereichen von Operationsverstärkern, die üblicherweise für Audio verwendet werden (ohne eine Dose mit Würmern zu öffnen), wie dem 5532 und dem tl072, sind die Duals aufgrund der erhöhten Nutzung oft billiger, und sicherlich auf einer Basis pro Operationsverstärker.

Abgesehen von einigen der anderen großartigen Antworten besteht ein möglicher Nachteil von Quad-Paketen darin, dass ihnen häufig einige Stifte fehlen, die praktisch sein können und auf Einzel- und vielen Doppelpaketen vorhanden sind, wie z. B. Offset-Trimmung.

Hersteller bieten im Vergleich zu Quads in der Regel eine viel größere Auswahl an Operationsverstärkern in Dual- und Single-Ausführung an. Der Preis für ein Quad kann mehr als doppelt so hoch sein, was auf eine geringe Marktnachfrage hinweist. Auch die Aufrechterhaltung der Signalintegrität ist bei Quads schwieriger. Wenn Ihre Spezifikationen nicht anspruchsvoll sind, können Quads billig und allgemein verfügbar sein (LM324, TL074 und alle neueren +5-V-Quads mit Einzelversorgung in TSSOP-14).