Compromisos al elegir el paquete op-amp: quad vs dual vs single

Digamos como ejemplo que necesito usar cuatro amplificadores operacionales en mi proyecto. No tengo ningún requisito súper estricto de espacio y precio.

¿Cuáles son los parámetros a tener en cuenta al elegir el paquete a utilizar, además del espacio ocupado en el tablero y el precio total?

¿Cuáles son las compensaciones y las diferencias en el uso de dos paquetes duales o incluso cuatro paquetes individuales diferentes en lugar de usar un paquete cuádruple?


Gracias de antemano por cada respuesta.

Sin excepciones que se me ocurran, el uso de cuatro amplificadores operacionales requiere que todos los amplificadores operacionales sean del mismo tipo. En muchos casos, esto significa que algunos de los amplificadores operacionales no serán óptimos de alguna manera. El tipo que elegiría para un circuito de salida podría tener una alta velocidad de respuesta, alta capacidad de voltaje de suministro de energía, alta corriente de accionamiento y ser tolerante a las cargas capacitivas, sin embargo, esas características podrían no ser importantes para el extremo frontal que requiere (digamos) muy poco ruido, voltaje de compensación y baja corriente de polarización de entrada. Por lo tanto, es probable que algo en el rendimiento o el costo se vea comprometido en comparación con el uso de más tipos de piezas. Hay muchos tipos de amplificadores que todos coexisten en el mercado por buenas razones.

La diafonía, que otros han mencionado, puede tener lugar incluso en CC en forma de ligeros cambios en el voltaje de compensación de un amplificador operacional con el voltaje de salida del otro, lo que es posible cuando están operando a niveles muy diferentes. La diafonía térmica también mencionada también es posible y puede causar distorsión o intermodulación.

El diseño es a menudo más fácil con solteros o dobles en comparación con los cuádriceps, en mi experiencia. Hay pocas ventajas en el espacio de la placa con quads sobre los duales, sin embargo, los quads pueden ser más baratos por amplificador operacional (el omnipresente LM324 suele ser el mismo precio aproximadamente para el doble y el cuádruple, por lo que casi obtienes dos amplificadores operacionales gratis, excepto la placa espacio y consumo de energía). Los amplificadores operacionales de mayor rendimiento generalmente no son así.

Los amplificadores operacionales modernos incluyen muchos tipos que tienen un voltaje de fuente de alimentación muy limitado, tal vez tan bajo como 5V (+/- 2.5V) como máximo. Las piezas con un rendimiento similar que pueden manejar +/- 15V son mucho más caras o no están disponibles. Por lo tanto, usar una combinación de voltajes de suministro puede tener sentido, lo que requiere diferentes paquetes.

Realmente no puedo responder la pregunta sobre qué parámetros son importantes: cadael número, el gráfico y el párrafo en la hoja de datos y las notas de cualquier aplicación son importantes en una aplicación u otra, así como en otras cosas que pueden estar sin especificar u ocultas en la hoja de datos. Por ejemplo, se usa un LM324 barato en una aplicación donde se usa un amplificador como comparador, pero los requisitos cambian y se requiere un mayor rendimiento, por lo que el diseñador sustituye a un tipo más preciso, desafortunadamente el sustituto es un amplificador operacional maravilloso pero Cosas desafortunadas con un voltaje de entrada diferencial grande que causa mucho crujir de dientes y pérdida de cabello. La información está oculta en un diagrama de bloques en la página 27 de la hoja de datos donde se muestran las resistencias en serie y los diodos consecutivos, pero no en ningún número de rendimiento, ya que no se especifican en tales condiciones.

1. Los efectos térmicos de tener múltiples amplificadores operacionales en un solo paquete pueden convertirse en una preocupación, ya que el voltaje de salida de los amplificadores operacionales cambia, también lo hace su disipación térmica. Esta onda térmica se propagará a través del chip causando desequilibrios en la entrada de amplificadores operacionales. Por lo tanto, si está tratando de usar un amplificador operacional de alta velocidad para manejar una carga de baja impedancia, su disipación térmica podría ser de alrededor de 30C de diferencia

2. Además, muchos compartirán circuitos de polarización internamente y el uso incorrecto de los amplificadores operacionales puede hacer que estos circuitos fallen para todos los amplificadores operacionales, no solo uno.

3. Diafonía, en dos formas, tanto eléctrica como térmica. La energía térmica de la onda que se propaga a través del chip se verá como retroalimentación de baja frecuencia en la entrada. Eléctricamente, ya que los pines de suministro se comparten, por lo que una carga grande en una sola sección provocará una caída a través de los cables de enlace.

4. Al usar un chip cuádruple o incluso un chip doble, corre el riesgo de limitarse. Como todos los amplificadores operacionales son idénticos y, por lo tanto, debe elegir un estilo / característica, ya sea que esté dirigido a cargas capacitivas, velocidad de respuesta, capacidad de HPV, etc. Puede ser mejor tener muchos amplificadores operacionales diferentes en lugar de un quad por esta razón.

Espero que esto ayude :)

La diafonía puede ser un problema en algunas aplicaciones. Para las cosas de audio que no hago todo el tiempo, uso opamps separados para cada canal porque la diafonía puede distorsionarse, por lo que no es solo una separación estéreo. En otras palabras, la especificación de diafonía parece más que adecuada en comparación con la separación estéreo del material de programa normal, pero dicho amplificador suena increíble, solo para ser curado usando chips separados para cada canal.

En los rangos de opamps comúnmente utilizados para audio (sin abrir una lata de gusanos) como el 5532 y el tl072, los duales a menudo son más baratos debido a un mayor uso, y ciertamente por opamps.

Además de algunas de las otras excelentes respuestas, un posible aspecto negativo de los paquetes cuádruples es que a menudo les faltan algunos pines que pueden ser útiles y que están presentes en paquetes simples y muchos paquetes dobles, como el ajuste de compensación.

Los fabricantes suelen ofrecer una opción mucho más amplia de amplificadores operacionales en dual y singles en comparación con los quads. El precio puede ser más del doble por quad, lo que indica una pequeña demanda del mercado. Mantener la integridad de la señal también es más difícil con los quads. Si sus especificaciones no son exigentes, los quads pueden ser baratos y comúnmente disponibles (LM324, TL074 y todos los quads de suministro único más nuevos de + 5V en TSSOP-14).