一些運放的介紹 [复制链接]

給摩機朋友一點資料

To 想知道5534前级的人：
消息一透露，没想到又造成小小话题，不过话说在前头，这只是一部使用NE5534做成的IC，它的声音与MBL 6010仍然有很大的距离，所以自己玩玩可以，可别把它膨胀说成比MBL 6010还好，这样就有欠DIY精神了。
大家对于MBL 6010似乎都很好奇，没错，一部用OP IC构成的前级竟然可以买高价，而且多年来一直是常青树，本刊许多前辈们也使用这部前级，这当然引起我的兴趣，难道它们都串通好的一起去买？还是英雄所见略同？但为何它们对于其它的Hi-End前级不感兴趣呢？ 拆开MBL 6010之后就不神秘，原来大箱子里装的是零零散散的配线，电路板拆下来之后就是几颗NE5534 OP，一点都不神秘，但声音却好得无人能比，为何？我也不了解。就因为其线路简单，因此才兴起仿制的念头。本来我的系统就少一部前级，打算买一部二手的ARC LS-5 Mk.II，但又想一股作气直接买MBL 6010，犹豫之中我的NE5534前级做出来了，结果让我兴起了希望，因为它的声音确实有LS-5以及6010的影子，但能量以及厚度在比较之下还不太够，不过却已经胜过太多市售前级了。 制作这一部前级有一个关键，你必须先找到老版的NE5534才行，不论是1981年的或是1984年的都可以，我手上有一些，但绝对不割爱，所以请不要想各种方法威胁利诱我。 大家对线路可能也很有兴趣，其实说穿了也不神秘，请联机到Philips网站，查询NE5534的网页就知道了，MBL 6010的线路是非常简单的OP放大线路而已，单端的部份由于必须修正，因此加了一些补偿，在原厂的说明书里讲得非常详细。另外，有兴趣制作的朋友请将放大倍率控制在Av=5左右即可，但NE5534不适合Av<5的工作环境，因此请按照Philips的建议增加补偿，否则会高频震荡。还有，请不要用Philips的被动材料搭配，这样会失去NE5534中低频丰厚的特色，建议采用ERO电阻、ROE电容以及RIFA电容的搭配。 我目前正在组装第三部实验机，以全平衡式设计，装好之后再向各位报告。
江俊德

能否贴出MBL 6010前级的电路图？

很全面，学到东西了。谢谢！

大概20颗81年的NE5534
基本上如果您看到开头是NE 几乎就可以确定那是Signetics的产品
您说您的是NE5534AN 那小弟直觉上认为
下面应该还有一组8136的数字对吧
我最近玩NE5534N玩得很凶 (前一个N表示商用规格 后一个N表示封装的材质)
81年的 就有 8136 8147 8151
也有 8204
可是听来听去
还是最喜欢8445A (此处的A代表制程有修正过一次 修正过第二次的称B 以此类推)
84年这一颗 据说是用在MBL前级上的
声音确实和81年及82年的有所差异
比较有韵味 整体的空间定位感也好的多
空气感很迷人
是我到目前为止最喜欢的单OP之一 很难找是真的
对了 忘记告诉您 我是用在micromega 的DUO BS2的DAC上
弦乐质感很好 不再是细细的一条 内容多好多 我手上的81年就没有这样的特性
Gorilla
To Gorilla 兄：
我的NE5534也是1981年生产的，使用最简单的OP放大连接，声音就已经相当好，最近有幸接触到MBL 6010前级，将前级的线路拷贝下来仿制，结果声音更是好得吓人，有时候觉得，前级这笔钱可以省下来了，大多数的市售前级要赢它恐怕还不容易。
江俊德
忘了说一件事，目前我手上共有三种年份的NE5534AN，1981年、1984年以及目前菲利宾生产的NE5534AN，在包装上个有不同．声音也完全不一样．很有趣．相同编号的IC声音也有不同。实际使用上．NE5534的特性并不好，容易有直流输出，转动音量时中点电压跟着变动，必须利用补偿电路修正。 MBL 6010使用的1983、1984年左右的NE5534，我曾经将MBL 6010前级的电路板改成IC座，试听这两颗IC的声音差异，那一部改过的前级就是刘仁阳顾问的前级啦，结果是1984年的比较好听。但今年音响展时，我拿着这些IC问MBL的老板，他却说1981年的比较好听，但不论是哪一年份，都必须经过挑选，因此我还是认为如果1981年的IC经过挑选，有可能比1984年的还好听。 我目前已经计划着制作第二部NE5534前级，使用MBL的线路，完成之后你有无兴趣听听看？
江俊德

当代运放（OP）的六大系列  


作者：贵体翔 出处：《实用电子文摘》 日期：2004-8-25
本文是DIYEDEN通过OCR扫描编辑而成，目的在于交流学习，版权属于出处所有！

    自从30年前美国FSC公司生产出世界第一只运算放大器（下文简称运放或OP）µA702以来，运放在模拟电子世界有着极其广泛的运用，对信号进行放大、比较、调制、解调、有源滤波和多种模拟运算等等。世界上各大生产家的新产品品种与日俱增，按其应用可分为六大系列。
    一、OP的主要参数
    了解、认识、掌握OP“家族”成员，恰当选用它们，无疑对电子产品开发、电子设备的技术改造，电子电路的工程设计，电子产品的维护保养都是大有助益的。
    弄清OP的电气特性，并能正确测试诸多参数是准确选择OP、正确使用OP的前提。下面扼要介绍OP的重要电气参数的概念和测试电路（图1）。
    




     图1中的电气特性是以NJMOP07样品在电源电压±15V，环境温度25ºC时测得的。
    (1)输人失调（或偏移）电压VIO是指：无信号时±输入端间的电压；
    (2)输入失调（或偏移）电流IIO是OP输出为0V时正负输入端流入（或流出）的电流之差（亦即偏流之差）；
    (3)输入偏流IB：是±输入端子流入（或流出）的电流；
    (4)开路输出电阻Ro：是OP输出电路晶体管等效集电极电阻；
    (5)输入差模电阻RID：是表示输人端子内的等效电阻，通常是对交流而言；
    (6)输入共模电阻RIC：是对电压跟随使用时（共模输入）输入端的等效电阻；
    (7)同相输人电压VICM：是不损坏OP工作机能的同相输人电压的最大值，正负两个方向定义；
    (8)共模信号抑制比CMRR：在两差动输入端加人同相信号，产生的输出信号与输入信号之比。这个比值说明电路不平衡的状况；
    (9)电源电压抑制比PSRR：表示电源电压在单位电压变化时输入失调电压的变化量；
    (10)电压增增益VV：OP在开环时直流电压的放大倍数；
    (11)最大输出电压VOM：在不饱和的状态范围内与输人成比例变化的最大输出电压；
    (12)转换速度SR：是指输出电压波形跟随输入电压变化程度—即输出电压上升的速度（通常用脉冲前沿响应来描述）；
    (13)fT：开环增益等于1时的信号频率；
    (14)消耗电流ICC：流过OP电源端的电流；
    (15)输入换算噪声电流INI：规定1／f噪声在0.1～10Hz 频率范围的峰－峰值；
    (16)输入换算噪声电压Vn：是用一定频率的噪声电压密度表示的。
    以上这些电气参数可参照图l相应的电路及公式进行测量，这些参量是正确选用OP的指南。
    二、OP的运用选择程序图
    在电路设计中究竟如何选用OP呢？要回答这个问题不是三言两语能讲清的，但可根据电路的功能指标、接口特性、电气性能的具体耍求等去恰当选择相应的OP。比如通常对OP的要求有：
    ①失调电压；②输入偏流；③输入噪声密度；④速率；⑤电源电流……
    使用时可按图2的程序进行权衡挑选。
    




    比如在设计mV放大器时，如果要求：
    ①最大失调电压在2mv以下，
    ②输入偏流在10µA以下；
    ③不考虑电源电流；
    就可在图2中选择高精度OPAD707或0P177。
    但如果用电池工作，要求电源电流在100µA以下，就应该选择耗电小的OP，如OP22、OP90、MAX478／480、LT1077等。
    又如：①失调电压在2mA以下；②输入偏流在10µA以上也可以；③GB在1MHz以下等条件，就可选用价廉的运放741。
    三、当代运放的六支劲旅
    时下发展最快的OP，是最具有特色的六大类OP。
    ①通用OP；
    ②高精度OP；
    ③低噪声OP；
    ④微偏流OP；
    ⑤高速OP；
    ⑥低功耗OP。
    （一）通用OP系列
    顾名思义，通用OP是指没有特殊要求（如低噪、微偏流等），在普通电路中广泛使用的性价比较好的运算放大器。
    通用OP初期典型产品是µA709、µA741（已兴旺25年了）和LM30lA等。其中µA741是内部有相位补偿电路的先驱产品。至今电子工作者都非常喜用它，可称是初期OP设计最为成功的优秀产品。但是741的输入级为双极晶体管，所以偏流大，这是它的缺点。为了克服这些缺点，LF356和TL071等采用了FET作输入级。但FET作输入级的偏压大，这又成了改进品的缺点。进一步的改进是LF1411和AP7ll等内有均衡的偏压小的OP。其它新产品，内部也已广泛使用这种均衡技术。
    开始741在音响中使用，它的AC特性和噪声特性较好，后来性能更好的RC4558和NE5532登场了，进一步改良后的产品是LM833，它基本上能适应一般音响对AC和噪声特性以及转换速率方面的要求。741是正负电源供电，为了设计使用的方便，有必要使用单电源供电，顺应这一要求的就是单电源的LM3580P等。表1a是传统的通用OP的典型例子。
    




    最新的通用OP品类很多，最有代表性的产品如表1b。新的通用OP的DC特性和AC特性两相兼顾。如表中MC33077的GB为37MHz，转换速率为11V／µS，失调电压为0.13（1Max）mV，漂移2µV／℃，DC特性也非常良好。
    




    NJM4580与过去的LM833在AC特性方面大体相同，但DC特性在若干方面有显著的改善。OP275用于音响能得到平坦的频率特性。OPA604也用于音响，是JFET输人型，转换速度高达25V／µs，GB＝20MHz。通常的CMOS OP的直流特性差，存在镜频问题，而新品TLC271和LMC662一洗镜频差的恶名，比其它优质OP毫不逊色。
    （二）高精度OP系列
    精密电子仪器仪表常常需要输入电压非常小，漂移很小的高精度OP。
    高精度OP最重要的参数是失调电压和漂移等DC参数，这个值越小精度越高，其价值也越大。而频率特性就相对不那么重要了，通频带限制在DC～10Hz的范围。
    过去的高精度OP的典型产品是OP07等，如表1C。产品内偏置电路采用齐纳二极管补偿平衡的偏置调整技术，这在当时是具有卓越的DC特性的产品。使用中，假设mV放大器设计要求增益大，那么当开环增益太小时就容易产生非线性失真。
    




    表1d是最新高精度OP。这些新产品有双极晶体管输入型、CMOS削波输入型和JFET输入型三种。
    




    双极输入型有良好的DC特性，例如AD7075J、失调电压为30（90max）µV，漂移为0.3（lmax）µV／℃，0.1～10Hz噪声为0.23（0.6max）µVPP。这个品类的高档产品AD707K的失调电压为10（25max）µV，漂移为0.1（0.3max）／℃，输入偏流0.5（1.5max）µA。另一个高档产品AD707C的参数更吸引人。它的失调电压为5（15max）µV，漂移0.03（0.1max）µV／℃，输入偏流0.5（1max）µV，AD707由于开环增益高达142（130min）dB，非线性误差问题可以不考虑。输入偏流大是双极输入型OP的缺点。
    mV放大器宜选用失调电压小的高精度OP，输入偏流的误差越小越好。图3在OP的输入端接入热电偶Q1及R1C1，构成的低通滤波器，不仅可以减小失调电压，而且还可减小外噪。由于R1提供OP的偏流IB的通路，加上热电偶的补偿作用，在使用AD707之时，R1＝10kΩ时，这个失调电压可以做到10µV左右。这种用外电路补偿以降低失调的技术，当R1选得大，配接的输人传感器自身阻抗也大时，就应选择输入偏流更小的OPLT1O12、AD705、0P97等。
    




    AD705J的输入偏流为0.06（0. l5max）µA。当R1＝100kΩ时，其失调电压也仅为6µV；这种精度令人叹服。
    削波输人型运放本身具有偏移电压补偿滤波器，对失调电压能自动补偿，所以偏移和热漂移都很小。例如TLC2654C的失调电压5（20max）uV，热漂0.004（0.3max）µv／℃，这样优异的指标着实令人满意。但这类产品的主要缺点是低频噪声大。如TLC2654C，0.1～10Hz的噪声为1.5µVPP，其值超过AD707五倍多。噪声大不仅只因削波型造成，MOSFET输入也是其中一个重要原因。MOSFET的l／f噪声如图4。
    




    图5是削波型OP的噪声特性，图6是实测的噪声特性，不难比较在这几块OP中，AD707的噪声特性是最优的。图5中粗黑线起伏平缓是AD707J的特性曲线；大起大落是TLC2654C的特性曲线。
    




    




     低频噪声（常指0.1～10Hz）频带与DC很接近，因此要区别失调和热漂是困难的。这类产品的最新“成员”LTC1152的低频噪声为0.75（1max）µVP-P，这个值就比较小。
    JFET输入型OP也不乏新产品。AD795就是比较典型的代表，由于JFET作输入级，因此输入偏流非常小（1pA）。
    在OP中，当然还应注意来自电源干线和宇宙中射线等外界噪声，选择高灵敏度OP尤其应该注意。
    （三）低频噪OP系列
    在高精度OP中，也谈到“低频噪声特性”的重要性。
    那里是指在DC附近（0.1～10Hz）频带内噪声低的重要性。这里所讲的低噪OP，是宽带范围内噪声都很小的一类OP。
    过去市面上广泛运用的低噪OP的代表产品为表le的OP27／37，其输入噪声电压密度为3.2nV／√Hz，这在当时曾引起轰动。而新产品达到1nV／√Hz（表1f），已不足为奇了。最新低噪OP从音响专用品到100MHz高频的品质都有显著的提高。
    




    




    音响用的LT1028，其噪声密度近于1nV／√Hz（图7）、图8给出这类典型产品的实测噪声特性。从图中可一目了然地看出在很宽的频带里都具有良好的特性。但LT1028在高频时噪声特性显著变坏。而在音频带内，其性能实属上乘。因此从这个意义上讲，人们管它叫为音频OP。
    




    




     频带到10MHz其低噪特性都属优异的产品是AD797A，GB＝110MHz。AD829噪声密度为2nV／√Hz，GB值高达750MHz，但使用时外围必须加相位补偿电路。
    100MHz还合乎噪声特性要求的产品是CL425。它的主要缺点是低频端噪声大，10kHz左右是拐点频率。在视频领域，CL425是理想的首选品。
    这类品种中，JFET输入型的产品不少。典型代表为AD745，其噪声特性如图9所示。10kHz附近为2.9nV／√Hz。与双极型相比，略嫌大了点．但在JFET同类产品中又属十分小的了。
    




    MOS管输入的噪声特性在低频时很差，在使用中务必留意！
    （四）微偏流OP系列
    随着电子电路进一步微型化，以及与特种传感器配接，要求输入偏流进一步减小，尽管过去通用OP输入偏流已小开nA或pA的程度，但还是满足不了要求。微电流OP的最新产品是偏流为fA级的新品。
    微小电流OP的传统产品如表1g中µPC252A和ICH8500A，这两款都是MOSFET管做输入级。输入偏流小，不容申辩失调电压和漂移电压也应相应的小才能满足要求，这已是众所周知的事实；偏流会随温度升高而增大，温度每上升10℃，电流大概将翻倍。
    




    最新微小电流OP的新品如图10中的OPA128。这个产品是属于JFET输入类，它是“介质分离工艺”生产输入JFET管减小偏流的杰作。失调电压和漂移等DC特性都大有改善。
    




    




    价廉的OPA128J输入偏流为150（300max）fA。一般的JFET场效应管，输入PN结形成二极管，这个二极管的泄漏电流ISUB。使输入偏流增大，而OPA128采用了介质绝缘的工艺技术，输人结已不形成二极管，所以输入偏流大大减小了。
    OPA128输入级采用共源共栅三极管对作输入。这个电路克服了源栅电压VDG增大偏流变大的不良影响。这个微小电流与同相电压的依存关系如图11。
    




     AD549也和OPA128一样采用了上述的工艺措施，因此其特性十分相近。
    用改变封装实现fA级微小电流OP为LMC6001。它的工作电压为15.5V。但从目前低电压工作呈明显上升趋势来讲，这当然是一个缺点。
    过去微偏流OP大都采用金属罩封，LMC6001采用塑封，实现了微偏流。而且价格低廉。A档产品为25fAmax，B档为100fAmax，C档为1000fAmax。
    图12是LMC6001的温度特性，输人偏流与温度密切相关，使用时务必留意。图13是与同相电压的依赖关系。在0V时是最佳点。在正端成线性上升，使用时请一定留意。但当源地栅地输人时LMC6001就没有这一间题了。
    




    




    （五）高速OP系列
    通用OP和高精度OP是用在信号频率比较低的场合，属电压负反馈型。高速OP运用在高频宽带电子设备中。高速OP改用电流负反馈模式，与电压负反馈相比具有不少优越性，尤其在高频宽带和高转换速度方面更胜一筹。
    过去的高速OP如表1i中HA2525，它与其它通用OP不同，在OP外部安排了相位补偿电路，设置合适的增益，正确设计相位补偿网络，使频响宽带化。对初学者来说，设计合格的相位补偿当然不是一件容易的事。
    




    LM318在内部使用了前馈技术，将低速的PNP管成功地实现了高速化，但前馈技术的缺点是脉冲响应要产生过份的上冲。
    最新高速OP不只是在电路技术上下功夫，而是开发高速化的制造工艺技术。一些厂家采用了多种新工艺，如CB（互补对）、DI（电介质隔离）、VIP（垂直集成PNP）等来实现高速。由于这些工艺上的进步，将截止频率fT只有100MHz的PNP管，改造成能达数百兆的晶体管了。
    电流反馈型高速OP是典型的新精品OP，典型代表产品如表1J。低耗电（5mA）频带宽880MHz的AD8001A就是采用XFCB（特高速互补对双极晶体管）工艺制造而成。转换速度高达1200V/µs，0.1％的建立时间为10ns的理想品。
    




    （六）低功耗OP系列
    低功耗电子电路是发展的大趋势，对OP的要求也不例外。研究开发提供微小电流也能工作的OP已有很长历史。
    以往开发的微功耗OP的典型代表产品如表1k中的LM4250和µPC253。这种产品与前述产品不同，电源电流在1µA以下也能工作。当然价格比通用品昂。
    




    LM4250和uPC253如图14，它的电源电流由RSET设定。图l4（a）是LM4250初级供电电路。设定电流ISET＝V＋－V－＝0.5V）／RSET。当电源Vs＝±15V时，TSET＝1uA。而总电流IQ为TSET的5倍左右。TSET大，频率特性好些。
    




    值得一提的是：通用OP输入偏流通常是一定值。而LM4250 如图15那样，ISET与输人偏流的大小成比例。相位富裕通用品为45°～60°，LM4250如图16，它的这项参数也随ISET变化而变化。
    




    




    象这种在1µA电源电流下也能工作的OP，过去、现在乃至将来都会在电子界贵为珍品。
    最新低功耗OP有两类产品。一类是CMOS集成，另一类是双极型输入。LM4250由CMOS组成。CMOS的缺点是DC特性差，双极型输入的低功耗OP近来十分抢手。表1L的产品就是这类产品的新品种。
    




    具有多档切换电流功能的OP如ICL7612、ICL7611是电源电流可程控的OP。图17是ICL7612电流可控的示意图。改变电阻可改变电流。第8脚是电源电流专门设定的控制脚。这个脚接电源正为10µA，接地时为100µA，接电源负为1mA。三档可变设置，使用起来方便灵活。
    




    TLC271的直流和交流特性都得到改善。TLC271是TLC27X系列中的一种。它是CMOS集成。电源电流也分三档（10µA、100µA、1mA），类拟ICL7612。从表中不难看出：输人失调电压和漂移等多项DC特性与ICL7612相比有了改善。GB和SR都有很大提高。但设计时的相位富裕留得小，使用时容易产生自激。电源电流在10µA相位富裕在30°以下，测试中使用示波器的探头时就有自激的危险。
    LMC662输人的偏流也很小，电源电流为400µA，表中LPC662只有86µA，要小四分之一。这是固定电流型产品。它的偏流只有40pA，是CMOS OP中的佼佼者。而LPC6621的使用温度范围为－40～＋80℃，也比LMC662（20～80℃）好。
    LT1077、MAX478、MAX480的特性属高精度低功耗双极型输人OP，它们的直流特性有很大改善。LP324是单电压供电，电源电流为85µA。使用时不要与普通324混为一谈。
    运算放大器的六大系列当然不是互不相关的，彼此之间的联系密不可分，这种分类只是从“特长”处而言，有的可以涉足几类．如表1m就是低功耗高速OP。
    




    四、典型OP的封装引脚
    OP的生产厂家不同，封装也不一样，为了读者使用方便，将主要新品OP的封装引脚收集在图18中。

AA Power I前级是用的四块OP2604做前级放大。

早看过了,帮顶一下.

樓上的我沒有