Wann würden Sie einen Opamp mit geringer Bandbreite benötigen?

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Dieser Opamp hat eine Bandbreite von 27 kHz , was bei weitem die niedrigste ist, die ich je gesehen habe. (Ich habe zuerst die Anstiegsgeschwindigkeit von 7,7 V / ms als 7,7 V / falsch verstanden , da dies die am häufigsten verwendeten Einheiten sind.) μ

27kHz sieht sehr schlecht aus. Gibt es einen Grund, warum sie mit diesen Spezifikationen Opamps machen würden?

Federico Russo
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Es gibt alle Arten von Anwendungen, die keine hohe Bandbreite benötigen. Zum Beispiel das Verstärken einer festen Spannung, um eine Referenz bereitzustellen. Oder ein Signal von einem Sensor für eine sich langsam ändernde Größe wie die Temperatur verstärken. 27 kHz können für Audio ausreichend sein. Die Frage ist nicht, wann Sie die geringe Bandbreite benötigen, sondern wann Sie auf die Bandbreite verzichten können, um andere Parameter zu optimieren. (Natürlich, wenn alles andere gleich ist, warum absichtlich mit geringer Bandbreite gehen. Ein idealer op-ap hat unendliche Bandbreite und unbegrenzten Gewinn; wenn Sie das hatten, warum etwas anderes verwenden.)
Kaz
@Kaz - "27 kHz können für Audio ausreichend sein". Nicht HiFi, wenn Sie es verstärken möchten. Selbst bei einem Einheitsgewinn führt eine so kleine Bandbreite höchstwahrscheinlich zu einer schlechten TIM (Transient Intermodulation Distortion), die hörbarer ist als eine harmonische Verzerrung.
Stevenvh

Antworten:

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Diese 27kHz sind nichts. Der LPV511 hat einen kleinen Bruder, den LPV521 , der ein Produkt mit einer Verstärkungsbandbreite von 6,2 kHz hat.

Sie machen es nicht absichtlich mit geringer Bandbreite. Die geringe Bandbreite bietet keinen wirklichen Vorteil, verbessert jedoch die Stabilität.
Das Produkt mit geringer Verstärkungsbandbreite ist eine Folge des Designs mit geringer Leistung. Der LPV521 verbraucht nur 350nA. Sie haben bereits die Anstiegsgeschwindigkeit erwähnt und sie hängt eng mit der Bandbreite zusammen. Der LPV521 hat eine Anstiegsgeschwindigkeit von 2,4 V / ms. Um den Ausgangspegel eines Operationsverstärkers schnell zu ändern, müssen Sie Strom zu den Ausgangstreibern pumpen. Dafür ist dieser Opamp nicht gedacht. Viele Anwendungen sind sehr niederfrequent, Gleichstrom bis zu einigen zehn Hz. Eine typische Anwendung, die im Datenblatt gezeigt wird, ist ein Strommonitor für ein batteriebetriebenes Gerät, der sich wahrscheinlich in der Nähe von Gleichstrom befindet.

Wie auch immer, du musst teuer für so einen schlechten Opamp bezahlen ;-). Im Ernst, selbst in großen Mengen kostet der LPV521 mehr als einen Dollar, während Sie übliche Opamps für 6 oder 7 Cent erhalten können. Es sind die 500nW, für die Sie bezahlen. Versuchen Sie, andere Opamps zu finden, die 5 Jahre oder länger mit einer Knopfzelle arbeiten.

stevenvh
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In der Schule habe ich gelernt, dass das Produkt Gain × Bandwith eine Konstante ist. Wenn ich diese Antwort lese, frage ich mich, ob diese Regel durch die Anstiegsgeschwindigkeit begrenzt ist. Meines Erachtens wird die Anstiegsgeschwindigkeit nicht durch Rückkopplungen beeinflusst und begrenzt daher die Bandbreite (Einheitsgewinn).
Jippie
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@jippie - GBW ist konstant, das ist richtig. Bei hohen Frequenzen haben Sie hohe dV / dt (für einen Sinus, der am höchsten ist, wenn er Null überschreitet), aber auch bei hohen Verstärkungen ist dV / dt hoch. Sie können es nicht erhöhen, indem Sie beide haben. Wenn Sie die Verstärkung durch Anwenden von Feedback verringern, steigt Ihre Bandbreite, und Sie lassen Signale mit einer höheren Anstiegszeit zu. Die Anstiegsgeschwindigkeit ist in der Tat konstant.
Stevenvh
@stevenvh Bei einem dominantenpolkompensierten Operationsverstärker wird die maximale Anstiegsrate durch den Endstrom des Differenzpaars der Eingangsstufe begrenzt, dh es steht nur so viel Strom zur Verfügung (I = Cdv / dt), um den Kompensationskondensator der VAS-Stufe zu schwingen.
Bitrex
Der AD8553 hat eine noch kleinere Bandbreite: 1 kHz.
Federico Russo
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Ich werde zuerst eine kurze Antwort versuchen und dann auf das Datenblatt und die Kosten schauen :-)

Es ist höchstwahrscheinlich sehr stromsparend und / oder kann mit niedriger Spannung betrieben werden. Niedrige Geschwindigkeit unterstützt eine geringe dynamische Leistungsreduzierung, und die fehlende Notwendigkeit, hohe Leistung und Geschwindigkeit zu unterstützen, ermöglicht es, eine geringere Leistung zu erzielen.

Sie können auch die Aspekte mit niedrigem EMI schätzen.

OK - schauen wir uns das Datenblatt an ...


Puh! Richtig gemacht :-)
Die ersten Absätze des Datenblattes erzählen die Geschichte. Sehr starker Schwerpunkt auf geringem Stromverbrauch für eine lange Lebensdauer bei Batterieanwendungen und Niederspannungsbetrieb entsprechend der Batterieleistung.

Man sagt:

LPV511:

  • Mikrokraft-, Rail-to-Rail-Eingangs- und Ausgangsverstärker.
    Der LPV511 ist ein Mikropower- Operationsverstärker, der in einem Spannungsversorgungsbereich von 2,7 V bis 12 V mit garantierten Spezifikationen bei 3 V, 5 V und 12 V betrieben wird.

    Der LPV511 weist ein ausgezeichnetes Verhältnis von Geschwindigkeit zu Leistung auf und verbraucht nur 880 nA Versorgungsstrom mit einer Bandbreite von 27 kHz.

    Diese Spezifikationen machen den LPV511 zu einer idealen Wahl für batteriebetriebene Systeme, die eine lange Lebensdauer durch geringen Versorgungsstrom erfordern, z. B. Instrumentierung, Sensorkonditionierung und Überwachung des Batteriestroms.

    Der LPV511 verfügt über einen Eingangsbereich, der sowohl Versorgungsschienen für Erdungs- als auch High-Side-Batteriesensoren umfasst.

    Der LPV511-Ausgang schwingt innerhalb von 100 mV von jeder Schiene, um den Dynamikbereich des Signals bei Anwendungen mit geringer Versorgung zu maximieren.

    Darüber hinaus kann der Ausgang 650 µA Strom beziehen, wenn er von einer 12-V-Batterie gespeist wird.


HINZUGEFÜGT:

Batterielebensdauer:

Für die Perspektive - 880 nA oder 0,88 uA sind etwas weniger als ein Mückenatem.

880 nA für ein Jahr sind 880 x 8765 / 1.000.000 mA / nA ~ = 8 mAh / Jahr.
Betrieben mit 3 AA-Alkalien mit einer Kapazität von ca. 2500 mAh und einem Endpunkt von 1 V / Zelle und ohne Berücksichtigung der Haltbarkeit, können Sie eine davon ca. 300 Jahre lang betreiben. In einer realen Situation mit einer Haltbarkeit von beispielsweise 5 Jahren und einer halben Kapazität durch Batterieabbau und einer Anfangskapazität von 2500 mAh sind dies etwa 8 mAh / Jahr x 5 Jahre / (2500 x 50%)
= ~ 3% von die verfügbare Batteriekapazität.
Das heißt, Sie könnten 30 davon 5 Jahre lang mit 3 AA-Alkalizellen guter Qualität betreiben oder viele andere Schaltkreise und einige davon mit einer Lebensdauer von 5 Jahren verwenden. Oder verwenden Sie eine 3-V-Nenn-Li-Knopfzelle und einige andere Dinge, um eine gute Lebensdauer zu erzielen.

Russell McMahon
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Wow, geringe Bandbreite und schreckliche Laufwerksfähigkeit. Ich habe nicht genug Analog mit extrem geringem Stromverbrauch durchgeführt, um zu wissen, ob 880nA ein überlegener Stromverbrauch für einen Operationsverstärker ist oder nicht, aber es klingt auf den ersten Blick nicht fantastisch.
Akohlsmith
880 nA ist etwas weniger als ein Mückenatem. 880 nA für ein Jahr sind ~ = 8 mAh / Jahr. Mit 3 x AA-Alkalien ohne Berücksichtigung der Haltbarkeit betrieben, können Sie eine davon etwa 300 Jahre lang betreiben. In einer realen Situation mit einer Haltbarkeit von beispielsweise 5 Jahren und einer halben Kapazität, die durch Batterieverschlechterung und einer Anfangskapazität von 2500 mAh beansprucht wird, sind dies etwa 3% der verfügbaren Batteriekapazität. Das heißt, Sie könnten 30 davon 5 Jahre lang mit 3 AA-Alkalizellen guter Qualität betreiben oder viele andere Schaltkreise und einige davon mit einer Lebensdauer von 5 Jahren verwenden.
Russell McMahon
Das wären dann 750 Jahre für den LPV521. Große Bandbreite von 6,2 kHz. Siehe meine Antwort.
Stevenvh
@RussellMcMahon Ich weiß, was ich falsch gemacht habe; Ich habe den Eingangsstrom für Operationsverstärker verglichen, der fast Null ist. Es wäre jetzt ein interessantes Projekt, etwas Nützliches mit ihnen zu machen!
Akohlsmith