Pengorbanan saat memilih paket op-amp: quad vs dual vs single

Katakanlah sebagai contoh bahwa saya perlu menggunakan empat op-amp di proyek saya. Saya tidak memiliki persyaratan ruang dan harga yang sangat ketat.

Manakah parameter yang harus dipertimbangkan ketika memilih paket untuk digunakan, di samping ruang yang ditempati di papan tulis dan total harga?

Apa pengorbanannya, dan apa perbedaan dalam menggunakan dua paket ganda atau bahkan empat paket tunggal yang berbeda daripada menggunakan paket quad?


Terima kasih sebelumnya atas setiap jawaban.

Tanpa pengecualian yang dapat saya pikirkan, menggunakan empat op-amp mengharuskan semua op-amp memiliki tipe yang sama. Dalam banyak kasus ini berarti beberapa op-amp tidak akan optimal dalam beberapa hal. Jenis yang Anda pilih untuk rangkaian output mungkin memiliki laju perubahan tegangan tinggi, kemampuan tegangan catu daya tinggi, arus drive tinggi dan toleran terhadap beban kapasitif, namun karakteristik tersebut mungkin tidak penting untuk ujung depan yang membutuhkan (katakanlah) kebisingan yang sangat rendah, Tegangan offset dan arus input bias rendah. Jadi kemungkinan ada sesuatu yang baik dalam kinerja atau biaya dikompromikan dibandingkan dengan menggunakan lebih banyak tipe bagian. Ada banyak jenis amplifier yang semuanya hidup berdampingan di pasar untuk alasan yang baik.

Crosstalk, yang telah disebutkan oleh orang lain, dapat terjadi bahkan di DC dalam bentuk sedikit pergeseran tegangan offset dari satu op-amp dengan tegangan output yang lain-mungkin signifikan ketika mereka beroperasi pada level yang sangat berbeda. Thermal crosstalk juga seperti yang disebutkan juga mungkin dan dapat menyebabkan distorsi atau intermodulasi.

Layout sering lebih mudah dengan single atau dual dibandingkan quads, menurut pengalaman saya. Ada sedikit keuntungan dalam ruang papan dengan quads lebih dari dual, namun quads bisa lebih murah per op-amp (LM324 mana-mana biasanya harga yang kira-kira sama untuk dual dan quad sehingga Anda hampir mendapatkan dua op-amp gratis - kecuali papan ruang dan konsumsi daya). Kinerja op-amp yang lebih tinggi biasanya tidak seperti itu.

Op-amp modern mencakup banyak jenis yang memiliki voltase catu daya sangat terbatas - mungkin serendah maksimum 5V (+/- 2.5V). Bagian dengan kinerja serupa yang dapat menangani +/- 15V jauh lebih mahal atau tidak tersedia. Jadi menggunakan campuran tegangan suplai mungkin masuk akal, yang membutuhkan paket yang berbeda.

Saya tidak bisa menjawab pertanyaan tentang parameter apa yang penting - setiapangka dan grafik dan paragraf di lembar data dan catatan aplikasi apa pun penting dalam satu aplikasi atau lainnya, serta hal-hal lain yang mungkin tidak dinyatakan atau disembunyikan di lembar data. Sebagai contoh, LM324 murah digunakan dalam aplikasi di mana satu penguat digunakan sebagai pembanding, tetapi persyaratan berubah dan kinerja yang lebih tinggi diperlukan, sehingga perancang mengganti jenis yang lebih tepat, sayangnya penggantinya adalah op-amp yang luar biasa tetapi tidak hal-hal yang tidak menguntungkan dengan voltase input diferensial yang besar menyebabkan banyak kertakan gigi dan rambut rontok. Informasi ini disembunyikan dalam diagram blok pada halaman 27 dari lembar data di mana resistor seri dan back-to-back dioda ditampilkan tetapi tidak dalam angka kinerja apa pun karena mereka tidak ditentukan dalam kondisi seperti itu.

1. Efek termal dari memiliki beberapa op-amp dalam satu paket dapat menjadi perhatian, karena tegangan output op-amp berubah demikian juga disipasi termal. Gelombang panas ini akan merambat ke seluruh chip sehingga menyebabkan ketidakseimbangan dalam input op-amp. Oleh karena itu jika Anda mencoba menggunakan op-amp kecepatan tinggi untuk menggerakkan beban impedansi rendah, maka disipasi termal Anda dapat berkisar 30C.

2. Selain itu, banyak yang akan berbagi rangkaian bias secara internal dan penggunaan op-amp yang tidak tepat dapat menyebabkan rangkaian ini gagal karena semua op-amp bukan hanya satu.

3. Crosstalk, dalam dua bentuk, baik listrik dan termal. Thermal dari gelombang yang merambat di seluruh chip akan terlihat seperti umpan balik frekuensi rendah di seluruh input. Secara elektrik saat pin pasokan dibagikan sehingga beban besar dalam satu bagian akan menyebabkan penurunan kabel ikatan.

4. Saat menggunakan quad chip atau bahkan dual chip Anda berisiko membatasi diri. Karena semua op-amp identik dan karenanya Anda harus memilih satu gaya / fitur apakah itu ditujukan untuk muatan kapasitif, laju perubahan tegangan, kemampuan hpv, dll. Anda mungkin lebih baik memiliki banyak op-amp yang berbeda daripada satu quad untuk alasan ini.

Semoga ini membantu :)

Crosstalk dapat menjadi masalah dalam beberapa aplikasi. Untuk hal-hal Audio yang saya tidak lakukan sepanjang waktu saya menggunakan opamps terpisah untuk setiap saluran karena crosstalk dapat terdistorsi sehingga tidak hanya pemisahan stereo. Dengan kata lain spec crosstalk tampak lebih dari cukup dibandingkan dengan pemisahan stereo dari materi program normal tetapi amp tersebut terdengar ghastley, hanya untuk disembuhkan dengan menggunakan chip terpisah untuk setiap saluran.

Dalam rentang opamps yang biasa digunakan untuk audio (tanpa membuka sekaleng cacing) seperti 5532 dan tl072, dual sering lebih murah karena peningkatan penggunaan, dan tentu saja berdasarkan opamps.

Selain dari beberapa jawaban hebat lainnya, kemungkinan negatif dari paket quad adalah bahwa mereka sering kehilangan beberapa pin yang dapat berguna yang ada pada paket tunggal dan banyak ganda, seperti trim trim.

Pabrikan biasanya menawarkan pilihan op-amp yang lebih luas dalam dual dan single dibandingkan dengan quads. Harga mungkin lebih dari dua kali lipat untuk quad, menunjukkan permintaan pasar yang kecil. Mempertahankan integritas sinyal juga lebih sulit dengan paha depan. Jika spesifikasi Anda tidak menuntut maka paha depan bisa murah dan tersedia secara umum (LM324, TL074 dan semua paha pasokan tunggal + 5V yang lebih baru di TSSOP-14).