Operaatiovahvistimen sähköiset ominaisuudet ja niiden kehityksen tila
Sundsten, Toni (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022083056751
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022083056751
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä tutkitaan operaatiovahvistimien sähköisiä ominaisuuksia sekä niiden kehityksen tilaa. Tutkimus tehtiin vertailemalla kuutta markkinoilla olevaa operaatiovahvistinta toisiinsa. Operaatiovahvistimien valinta perustui niiden sähköisiin ominaisuuksiin. Ominaisuuksien vertailu tapahtui tutkimalla valmistajien tarjoamia datalehtiä valituille operaatiovahvistimille.
Operaatiovahvistimen sähköisten ominaisuuksien arvot muodostuvat käytössä olevien komponenttien ja piirilevyn ominaisuuksista. Ominaisuudet kehittyvät valmistustekniikan kehittymisen myötä.
Huomattavaa kehitystä on tapahtunut yhteismuodon vaimennuksessa ja siirrosjännitteessä. Yhteismuodon vaimennuksessa oli huomattavissa trendi, jossa sen numeeriset arvot kehittyvät lineaarisesti. Kuitenkin vertailtavissa operaatiovahvistimissa oli yksi, joka vaikutti olevan aikaansa edellä. Siirrosjännitteessä kehittymiseen vaikuttaa suoraan piirilevyjen laserviimeistely, jolla siirrosjännite saadaan hyvin matalaksi.
Hyvin vähän kehitystä on tapahtunut tuloimpedanssissa, ja eikä sille löytynyt suoranaista syytä valmistajien tarjoamista datalehdistä. Bias-virrassa eikä lähtöjännitteen muutosnopeudessa ollut tapahtunut huomattavaa kehitystä. This bachelor’s thesis is aimed at studying operational amplifiers electrical qualities and their state of development. The study is done by comparing six different operational amplifiers, which are readily available in the current market. Selection of these operational amplifiers was based on their qualities. Data acquisition for the study was gathered from datasheets given by the manufacturers.
Operational amplifiers electrical qualities are formed from used components and circuit boards qualities. These qualities can improve as the manufacturing technique improves.
Noticeable improvements are made on the CMRR and offset-voltage qualities. In CMRR one could notice a trend where the numerical values of CMRR would improve in a linear fashion. One of the six operational amplifiers, the oldest, seemed to be ahead of its time in CMRR and would break this trend. Offset-voltage improvements can be linked to laser finishing of the circuit board.
Little to no improvements could be seen in input impedance and there was no direct reason for this. Bias-current and slew rate seemed to have stayed close to same as what they had been earlier.
Operaatiovahvistimen sähköisten ominaisuuksien arvot muodostuvat käytössä olevien komponenttien ja piirilevyn ominaisuuksista. Ominaisuudet kehittyvät valmistustekniikan kehittymisen myötä.
Huomattavaa kehitystä on tapahtunut yhteismuodon vaimennuksessa ja siirrosjännitteessä. Yhteismuodon vaimennuksessa oli huomattavissa trendi, jossa sen numeeriset arvot kehittyvät lineaarisesti. Kuitenkin vertailtavissa operaatiovahvistimissa oli yksi, joka vaikutti olevan aikaansa edellä. Siirrosjännitteessä kehittymiseen vaikuttaa suoraan piirilevyjen laserviimeistely, jolla siirrosjännite saadaan hyvin matalaksi.
Hyvin vähän kehitystä on tapahtunut tuloimpedanssissa, ja eikä sille löytynyt suoranaista syytä valmistajien tarjoamista datalehdistä. Bias-virrassa eikä lähtöjännitteen muutosnopeudessa ollut tapahtunut huomattavaa kehitystä.
Operational amplifiers electrical qualities are formed from used components and circuit boards qualities. These qualities can improve as the manufacturing technique improves.
Noticeable improvements are made on the CMRR and offset-voltage qualities. In CMRR one could notice a trend where the numerical values of CMRR would improve in a linear fashion. One of the six operational amplifiers, the oldest, seemed to be ahead of its time in CMRR and would break this trend. Offset-voltage improvements can be linked to laser finishing of the circuit board.
Little to no improvements could be seen in input impedance and there was no direct reason for this. Bias-current and slew rate seemed to have stayed close to same as what they had been earlier.