いつ低帯域幅のオペアンプが必要ですか?


9

このオペアンプに27kHzのユニティゲイン帯域幅があり、これは私が今まで見た中で最も低いものです。(私は最初に7.7V / msのスルーレートを7.7V / s と誤解しています。これが最もよく使用される単位だからです。) μ

27kHzは非常に悪いように見えます。彼らがこれらの仕様でオペアンプを作る理由はありますか?


2
高帯域幅を必要としないあらゆる種類のアプリケーションがあります。たとえば、基準を提供するために固定電圧を増幅します。または、温度などのゆっくりと変化する量のセンサーからの信号を増幅します。オーディオには27 Khzで十分です。問題は、いつ低帯域幅が必要になるかではなく、他のパラメーターの最適化のために帯域幅を省くことができる場合です。(もちろん、他のすべてが等しい場合は、なぜ故意に低帯域幅を使用します。理想的なop-apには無限の帯域幅と無制限のゲインがあります。それがある場合、他のものを使用する理由です。)
Kaz

@Kaz-「オーディオには27 Khzで十分かもしれません」。あなたがそれを増幅したいならば、ハイファイしないでください。ユニティゲインでも、このような狭い帯域幅では、高調波歪みよりも可聴性の悪いTIM(Transient Intermodulation Distortion)が発生する可能性があります。
stevenvh

回答:


12

その27kHzは何もありません。LPV511には弟のLPV521があり、これには6.2kHzのゲイン帯域幅積があります。

故意に低帯域幅にしているわけではありません。安定性は向上しますが、低帯域幅には実際の利点はありません。
低ゲイン帯域幅積は、低消費電力設計の結果です。LPV521はわずか350nAを消費します。あなたはすでにスルーレートについて述べました、そしてそれは帯域幅に密接に関連しています。LPV521のスルーレートは2.4V / msです。オペアンプの出力レベルを速く変更するには、電流を出力ドライバーに送り込む必要があります。これは、このオペアンプの設計目的ではありません。多くのアプリケーションは非常に低い周波数であり、DCから最大で数十Hzです。データシートに示されている典型的なアプリケーションは、バッテリ駆動のデバイスの電流モニターであり、おそらくDCに近いでしょう。

とにかく、あなたはそのような悪いオペアンプに心から支払う必要があります;-)。真剣に、LPV521は大量でも1ドル以上の費用がかかりますが、一般的なオペアンプは6セントまたは7セントで入手できます。それはあなたが払っているその500nWです。5年以上コインセルで動作する他のオペアンプを探してみてください。


学校で、Gain×Bandwith積は一定であることを学びました。この答えを読んで、このルールがスルーレートによって制限されているのかどうか疑問に思います。スルーレートはフィードバックの影響を受けないため、帯域幅(ユニティゲイン)が制限されると感じています。
ジッピー2012年

1
@jippie-GBWは一定です。高い周波数では、dV / dtが高くなります(ゼロと交差するときに最も高いサインの場合)が、ゲインが高い場合もdV / dtは高くなります。あなたは両方を持つことによってそれを増やすことはできません。フィードバックを適用してゲインを減らし、帯域幅が上がると、立ち上がり時間が長い信号が許可されます。スルーレートは確かに一定です。
stevenvh

@stevenvhドミナントポール補償オペアンプでは、最大スルーレートは入力ステージの差動ペアのテール電流によって制限されます。つまり、VASステージの補償コンデンサをスイングするために利用できる電流(I = Cdv / dt)は非常に多くなります。
Bitrex

AD8553は、 1kHzで:さらに小さい帯域幅を有しています。
フェデリコルッソ

7

最初に簡単な答えを試してから、データシートとコストを確認します:-)

非常に低い電力である可能性が高いか、低電圧で動作する可能性があります。低速は低い動的電力削減を支援し、高い電力と速度をサポートする必要がないため、より低い電力をターゲットにすることができます。

低EMIの側面を評価することもできます。

OK-データシートを見てみましょう...


ふew!わかりました:-)
データシートの最初の数段落は物語を伝えます。バッテリーアプリケーションで長寿命を実現するための低電力と、バッテリー電力に適した低電圧動作に非常に重点を置いています。

彼らが言う:

LPV511:

  • マイクロパワー、レールツーレール入力および出力オペアンプ。
    LPV511はマイクロ同じ幅として電圧電源範囲で動作し、オペアンプ2.7Vで保証された仕様と12Vに3V、5Vおよび12V。

    LPV511は優れた速度対電力比を示し、27 kHzの帯域幅で消費電流はわずか880 nAです。

    これらの仕様により、LPV511は、計装、センサー調整、バッテリー電流監視など、低電源電流による長寿命を必要とするバッテリー駆動システムに最適です。

    LPV511の入力範囲には、グラウンドおよびハイサイドバッテリーセンシングアプリケーション用の両方の電源レールが含まれます。

    LPV511出力は、いずれかのレールの100 mV以内でスイングして、低電源アプリケーションでの信号のダイナミックレンジを最大化します。

    さらに、出力は、12Vバッテリーから電力を供給されたときに650 µAの電流を供給することができます。


追加:

バッテリー寿命:

展望-880 nAまたは0.88 uAはブヨの呼吸よりもやや小さい。

1年間の880 nAは880 x 8765 / 1,000,000 mA / nA〜= 8 mAh /年です。
容量が約2500 mAh、セルの終点が1V /セルの3つのAAアルカリ電池で動作し、保管寿命を考慮せずに、これらの1つを約300年間使用できます。または、たとえば5年の有効期間とバッテリーの劣化による半分の容量と2500 mAhの初期容量がある現実の状況では、これは約8 mAh /年x 5年/(2500 x 50%)
=〜3%利用可能なバッテリー容量。
つまり、3つの良質の単3アルカリ電池から5年間これらのうち30を実行するか、他の多くの回路と5年の寿命を持つこれらのいくつかを使用できます。または、3Vの公称Liコインセルなどを使用して、寿命を延ばします。


すごい低帯域幅ひどいドライブ能力。私は、880nAがオペアンプの優れた消費電力であるかどうかを知るのに十分な極端な低電力アナログを実行していませんが、一見すると素晴らしい音ではありません。
akohlsmith

880 nAはブヨブレスよりやや少ない。1年間の880 nAは〜= 8 mAh /年です。保管寿命を考慮せずに3 x AAアルカリ電池で動作し、これらの1つを約300年間使用できます。または、たとえば5年の有効期間とバッテリーの劣化により半分の容量が取られ、2500 mAhの初期容量がある実際の状況では、これは使用可能なバッテリー容量の約3%です。つまり、3つの良質の単3アルカリ電池から5年間これらのうち30を実行するか、他の多くの回路と5年の寿命を持つこれらのいくつかを使用できます。
ラッセルマクマホン

LPV521の場合、750年になります。6.2kHzの優れた帯域幅。私の答えを見てください。
stevenvh

@RussellMcMahon私は私が間違っていたことを知っています。ほぼゼロであるオペアンプの入力電流と比較していました。彼らと何か便利なことをするのは、今や興味深いプロジェクトになるでしょう!
akohlsmith
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.