オペアンプパッケージを選択する際のトレードオフ：クワッドvsデュアルvsシングル

例として、プロジェクトで4つのオペアンプを使用する必要があるとしましょう。スペースと価格について、非常に厳しい要件はありません。

使用するパッケージを選択するときに、ボードの占有スペースと合計金額のほかに考慮すべきパラメーターはどれですか？

トレードオフとは何ですか？また、クワッドパッケージを使用する代わりに、2つのデュアルパッケージまたは4つの異なるシングルパッケージを使用する場合の違いは何ですか？


すべての回答を事前に感謝します。

私が考えることができる例外はありませんが、4つのオペアンプを使用するには、すべてのオペアンプが同じタイプである必要があります。多くの場合、これは、一部のオペアンプが何らかの方法で最適化されないことを意味します。出力回路に選択するタイプは、高いスルーレート、高い電源電圧能力、高い駆動電流を持ち、容量性負荷に耐えることができますが、これらの特性は、（たとえば）非常に低いノイズを必要とするフロントエンドにとって重要ではない場合があります。オフセット電圧と低入力バイアス電流。したがって、より多くのパーツタイプを使用する場合と比較して、パフォーマンスやコストの点で妥協する可能性が高くなります。多くのタイプのアンプがあり、これらはすべて正当な理由で市場に共存しています。

他の人が言及したクロストークは、非常に異なるレベルで動作しているときに、1つのオペアンプのオフセット電圧が他のオペアンプの出力電圧とわずかにシフトする形で、DCでも発生する可能性があります。前述の熱クロストークも可能であり、歪みや相互変調を引き起こす可能性があります。

私の経験では、多くの場合、クワッドよりもシングルまたはデュアルの方がレイアウトが簡単です。デュアルよりもクワッドを使用したボードスペースにはほとんど利点がありませんが、クワッドはオペアンプごとに安価にできます（ユビキタスLM324は通常、デュアルとクワッドでほぼ同じ価格なので、ボードを除いて、ほぼ2つのオペアンプを無料で入手できます。スペースと消費電力）。高性能のオペアンプは通常、そのようなものではありません。

最新のオペアンプには、電源電圧が非常に制限されている多くのタイプが含まれています。+/- 15Vを処理できる同様のパフォーマンスを持つ部品は、はるかに高価または入手不可能です。したがって、電源電圧を混合して使用することは意味があり、異なるパッケージが必要になります。

私は実際のパラメータが重要であるかについての質問に答えることはできません- すべてのをデータシートの数値、グラフ、段落、およびアプリケーションノートは、アプリケーションによっては重要ですが、データシートに記載されていない、またはデータシートで非表示になっている可能性もあります。たとえば、安価なLM324は、1つのアンプをコンパレータとして使用するアプリケーションで使用されますが、要件が変化し、より高いパフォーマンスが必要となるため、設計者はより正確なタイプに置き換えますが、残念なことに、優れたオペアンプですが不幸なことに、差動入力電圧が大きく、歯の噛み込みが多くなり、髪の毛が失われます。情報は、データシートの27ページのブロック図で非表示になっています。この図では、直列抵抗とバックツーバックダイオードが示されていますが、そのような条件下では指定されていないため、性能番号には示されていません。

1. オペアンプの出力電圧が変化すると熱放散も変化するため、単一のパッケージに複数のオペアンプを配置することによる熱の影響が問題になる可能性があります。この熱波はチップ全体に伝播し、オペアンプ入力の不均衡を引き起こします。したがって、高速オペアンプを使用して低インピーダンス負荷を駆動しようとすると、熱損失が約30Cの差になる可能性があります。

2. さらに、多くは内部でバイアス回路を共有し、オペアンプを不適切に使用すると、1つだけでなくすべてのオペアンプでこれらの回路が故障する可能性があります。

3. 電気的および熱的の2つの形式のクロストーク。チップ全体を伝播する波からの熱は、入力全体の低周波フィードバックのように見えます。電気的には電源ピンが共有されているため、1つのセクションに大きな負荷がかかると、ボンドワイヤ全体に電圧降下が生じます。

4. クワッドチップまたはデュアルチップを使用する場合、自分自身を制限するリスクがあります。すべてのオペアンプは同一であるため、容量性負荷、スルーレート、hpv機能などを目的とするかどうかにかかわらず、1つのスタイル/機能を選択する必要があります。このため、1つのクワッドよりも多くの単一のオペアンプを使用する方がよい場合があります。

お役に立てれば ：）

一部のアプリケーションではクロストークが問題になる可能性があります。私が常に行うことのないオーディオ関連では、クロストークが歪む可能性があるため、ステレオ分離だけではなく、各チャネルに別々のオペアンプを使用します。言い換えれば、クロストークの仕様は通常のプログラム素材のステレオ分離と比較して十分以上に見えますが、そのようなアンプはガストリーに聞こえ、各チャネルに別のチップを使用することによってのみ硬化されます。

5532やtl072など、オーディオに（ワームの缶を開けることなく）一般的に使用されるオペアンプの範囲では、デュアルは、使用の増加により、多くの場合、オペアンプごとに安価です。

他のいくつかの素晴らしい答えとは別に、クワッドパッケージの考えられるネガティブは、オフセットトリムのように、シングルおよび多くのデュアルパッケージに存在する便利なピンが欠落していることです。

メーカーは通常、クワッドと比較して、デュアルおよびシングルのオペアンプの選択肢を大幅に広げています。クワッドの価格は2倍を超える場合があり、市場の需要が小さいことを示しています。クワッドを使用すると、シグナルインテグリティの維持も難しくなります。仕様が要求されない場合、クワッドは安価で一般的に入手可能です（LM324、TL074およびTSSOP-14の新しいすべての+ 5V単一電源クワッド）。