Svantaggi nella scelta del pacchetto op-amp: quad vs dual vs single

Diciamo come esempio che devo usare quattro amplificatori operazionali nel mio progetto. Non ho alcun requisito super rigoroso di spazio e prezzo.

Quali sono i parametri da prendere in considerazione quando si sceglie il pacchetto da utilizzare, oltre allo spazio occupato sul tabellone e al prezzo totale?

Quali sono i compromessi e quali sono le differenze nell'uso di due pacchetti doppi o anche di quattro pacchetti singoli diversi invece di utilizzare un pacchetto quad?


Grazie in anticipo per ogni risposta.

Senza eccezioni a cui riesco a pensare, l'uso di quattro amplificatori operazionali richiede che tutti gli amplificatori operazionali siano dello stesso tipo. In molti casi ciò significa che alcuni degli amplificatori operazionali non saranno ottimali in alcun modo. Il tipo che sceglieresti per un circuito di uscita potrebbe avere una velocità di variazione elevata, un'elevata capacità di tensione di alimentazione, un'elevata corrente di pilotaggio ed essere tollerante ai carichi capacitivi, tuttavia quelle caratteristiche potrebbero non essere importanti per il front-end che richiede (diciamo) un rumore molto basso, tensione di offset e corrente di polarizzazione in ingresso bassa. Quindi è probabile che qualcosa di buono nelle prestazioni o nel costo sia compromesso rispetto all'utilizzo di più tipi di parti. Esistono molti tipi di amplificatori che coesistono tutti sul mercato per buoni motivi.

Il crosstalk, che altri hanno menzionato, può avvenire anche a CC sotto forma di lievi variazioni della tensione di offset di un amplificatore operazionale con la tensione di uscita dell'altro- possibile significativa quando funzionano a livelli molto diversi. Anche il crosstalk termico come menzionato è possibile e può causare distorsione o intermodulazione.

Nella mia esperienza, il layout è spesso più semplice con single o dual rispetto ai quad. C'è poco vantaggio nello spazio su scheda con quad rispetto ai doppi, tuttavia i quad possono essere più economici per op-amp (l'onnipresente LM324 ha in genere lo stesso prezzo approssimativamente per il dual e il quad, quindi si ottengono quasi due op-amp gratuitamente - eccetto la scheda spazio e consumo energetico). Gli amplificatori operazionali con prestazioni più elevate di solito non sono così.

I moderni op-amp includono molti tipi che hanno una tensione di alimentazione molto limitata, forse fino a un massimo di 5 V (+/- 2,5 V). Parti con prestazioni simili in grado di gestire +/- 15 V sono molto più costose o non disponibili. Pertanto, può essere utile utilizzare un mix di tensioni di alimentazione, che richiede pacchetti diversi.

Non riesco davvero a rispondere alla domanda su quali parametri siano importanti - ogniil numero, il grafico e il paragrafo nella scheda tecnica e le eventuali note applicative sono importanti in un'applicazione o nell'altra, così come altre cose che possono essere dichiarate o nascoste nel foglio dati. Ad esempio, un LM324 economico viene utilizzato in un'applicazione in cui viene utilizzato un amplificatore come comparatore, ma i requisiti cambiano e si richiedono prestazioni più elevate, quindi il progettista sostituisce un tipo più preciso, sfortunatamente il sostituto è un amplificatore operazionale meraviglioso ma lo fa cose sfortunate con una grande tensione di ingresso differenziale che causa molto digrignamento dei denti e perdita di capelli. Le informazioni sono nascoste in uno schema a blocchi a pagina 27 del foglio dati in cui sono mostrati resistori serie e diodi back-to-back ma non in un numero di prestazioni poiché non sono specificati in tali condizioni.

1. Gli effetti termici di avere più amplificatori operazionali in un singolo pacchetto possono diventare un problema, poiché la tensione di uscita degli amplificatori operazionali cambia così anche la sua dissipazione termica. Questa onda termica si propagherà attraverso il chip causando squilibri nell'ingresso degli amplificatori operazionali. Pertanto, se si sta tentando di utilizzare un amplificatore operazionale ad alta velocità per pilotare un carico a bassa impedenza, la dissipazione termica potrebbe variare di circa 30 ° C

2. Inoltre, molti condivideranno i circuiti di polarizzazione internamente e l'uso improprio degli amplificatori operazionali potrebbe causare il fallimento di questi circuiti per tutti gli amplificatori operazionali, non solo uno.

3. Diafonia, in due forme, sia elettrica che termica. Il calore dall'onda che si propaga attraverso il chip sembrerà un feedback a bassa frequenza attraverso l'ingresso. Elettricamente poiché i pin di alimentazione sono condivisi, un carico elevato in una singola sezione provocherà una caduta attraverso i fili di collegamento.

4. Quando si utilizza un chip quad o anche un doppio chip si rischia di limitarsi. Poiché tutti gli amplificatori operazionali sono identici e quindi è necessario scegliere uno stile / funzionalità che si rivolga a carichi capacitivi, velocità di risposta, capacità hpv ecc. Per questo motivo, potrebbe essere meglio avere molti singoli amplificatori operazionali diversi anziché un quad.

Spero che sia di aiuto :)

Il crosstalk può essere un problema in alcune applicazioni. Per le cose audio che non faccio sempre uso opamp separati per ogni canale perché il crosstalk può essere distorto, quindi non è solo una separazione stereo. In altre parole, le specifiche del crosstalk sembrano più che adeguate rispetto alla separazione stereo del normale materiale del programma, ma un tale amplificatore sembra orribile, solo per essere curato usando chip separati per ciascun canale.

Nelle gamme di opamp comunemente usati per l'audio (senza aprire una lattina di worm) come il 5532 e il tl072, i dual sono spesso più economici a causa di un maggiore utilizzo e certamente su base per opamp.

A parte alcune delle altre grandi risposte, un possibile aspetto negativo dei pacchetti quad è che spesso mancano alcuni pin che possono essere utili che sono presenti su pacchetti singoli e molti doppi, come offset offset.

I produttori in genere offrono una scelta molto più ampia di amplificatori operazionali in doppio e singolo rispetto ai quad. Il prezzo può essere più del doppio per un quad, indicando una piccola domanda di mercato. Mantenere l'integrità del segnale è anche più difficile con i quad. Se le tue specifiche non sono impegnative, i quadricipiti possono essere economici e comunemente disponibili (LM324, TL074 e tutti i più recenti quad + 5V a alimentazione singola in TSSOP-14).