Quand auriez-vous besoin d'un opamp à faible bande passante?

Cet ampli-op a une bande passante à gain unitaire de 27 kHz , ce qui est de loin le plus bas que j'ai jamais vu. (J'ai d'abord mal lu le taux de balayage de 7,7 V / ms comme 7,7 V / , car ce sont les unités les plus souvent utilisées.) $\mu$

27 kHz semble très mauvais. Y a-t-il une raison pour laquelle ils feraient des amplis avec ces spécifications?

operational-amplifier bandwidth

— Federico Russo
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Il existe toutes sortes d'applications qui n'ont pas besoin d'une bande passante élevée. Par exemple, amplifier une tension fixe pour fournir une référence. Ou amplifier un signal provenant d'un capteur pour une quantité changeant lentement comme la température. 27 Khz peuvent convenir pour l'audio. La question n'est pas de savoir quand auriez-vous besoin de la faible bande passante, mais quand pouvez-vous vous passer de la bande passante en faveur de l'optimisation dans d'autres paramètres. (Bien sûr, si toutes les autres choses sont égales, pourquoi choisir délibérément une faible bande passante. Un op-ap idéal a une bande passante infinie et un gain illimité; si vous l'aviez, pourquoi utiliser autre chose.)

— Kaz

@Kaz - "27 kHz peut être suffisant pour l'audio". Pas hifi si vous voulez l'amplifier. Même à un gain unitaire, une bande passante aussi petite donnera très probablement une mauvaise TIM (Transient Intermodulation Distortion), qui est plus audible que la distorsion harmonique.

— stevenvh

Réponses:

Ce 27 kHz n'est rien. Le LPV511 a un petit frère, le LPV521 , qui a un produit de gain de bande passante de 6,2 kHz.

Ils ne le font pas délibérément à faible bande passante. La faible bande passante n'a aucun avantage réel, bien qu'elle améliore la stabilité.
Le produit à faible gain de bande passante est une conséquence de la conception à faible puissance. Le LPV521 ne consomme que 350 nA. Vous avez déjà mentionné le taux de balayage, et il est étroitement lié à la bande passante. Le LPV521 a une vitesse de balayage de 2,4 V / ms. Pour changer rapidement le niveau de sortie d'un ampli op, vous devez pomper le courant vers les pilotes de sortie. Ce n'est pas pour cela que cet ampli est conçu. De nombreuses applications sont à très basse fréquence, DC à quelques dizaines de Hz tout au plus. Une application typique montrée dans la fiche technique est un moniteur de courant pour un appareil fonctionnant sur batterie, qui sera probablement près de DC.

Quoi qu'il en soit, vous devrez payer cher pour un si mauvais opamp ;-). Sérieusement, même en grande quantité, le LPV521 coûte plus d'un dollar, tandis que vous pouvez obtenir des amplis-ops courants pour 6 ou 7 cents. C'est ce 500nW que vous payez. Essayez de trouver d'autres amplis op qui fonctionneront sur une pile bouton pendant 5 ans ou plus.

— stevenvh
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À l'école, j'ai appris que le produit Gain × Bande passante est une constante. En lisant cette réponse, je me demande si cette règle est limitée par le taux de balayage. Mon sentiment est que le taux de balayage n'est pas affecté par la rétroaction et limite donc la bande passante (gain unitaire).

— jippie

@jippie - GBW est constant, c'est exact. Aux hautes fréquences, vous aurez un dV / dt élevé (pour un sinus plus élevé quand il franchit zéro), mais également à un gain élevé, dV / dt est élevé. Vous ne pouvez pas l'augmenter en ayant les deux. Si vous diminuez le gain en appliquant une rétroaction, votre bande passante augmentera, vous autoriserez des signaux avec un temps de montée plus élevé. La vitesse de balayage est en effet constante.

— stevenvh

@stevenvh Dans un ampli-op compensé à pôles dominants, la vitesse de balayage maximale est limitée par le courant de queue de la paire différentielle de l'étage d'entrée, c'est-à-dire qu'il n'y a que peu de courant disponible (I = Cdv / dt) pour faire osciller le condensateur de compensation de l'étage VAS.

— Bitrex

L' AD8553 a une bande passante encore plus petite: 1 kHz.

— Federico Russo

Je vais essayer une brève réponse en premier et ensuite voir la fiche technique et les coûts :-)

Il s'agit très probablement d'une très faible puissance et / ou peut fonctionner à partir d'une basse tension. La faible vitesse permet une réduction de puissance dynamique faible et le manque de prise en charge de la puissance et des vitesses élevées permet de cibler une puissance plus faible.

Vous pouvez également apprécier les faibles aspects EMI.

OK - regardons la fiche technique ...

Phew! Bien compris :-)
Les premiers paragraphes de la fiche technique racontent l'histoire. Accent très fort sur la faible puissance pour une longue durée de vie dans les applications de batterie et le fonctionnement à basse tension pour s'adapter à la puissance de la batterie

Ils disent:

LPV511:

Micropuissance, amplificateur opérationnel d'entrée et de sortie rail-à-rail.
Le LPV511 est un micropuissance amplificateur opérationnel qui fonctionne à partir d' une plage d'alimentation en tension aussi large que 2,7 V à 12 V aux spécifications garanties à 3V , 5V et 12V.

Le LPV511 présente un excellent rapport vitesse / puissance , ne consommant que 880 nA de courant d'alimentation avec une bande passante de 27 kHz.

Ces spécifications font du LPV511 un choix idéal pour les systèmes alimentés par batterie qui nécessitent une longue durée de vie grâce à un faible courant d'alimentation, comme l'instrumentation, le conditionnement des capteurs et la surveillance du courant de la batterie.

Le LPV511 a une plage d'entrée qui comprend à la fois des rails d'alimentation pour les applications de détection de batterie au sol et côté haut.

La sortie LPV511 oscille à moins de 100 mV de chaque rail pour maximiser la plage dynamique du signal dans les applications à faible alimentation.

De plus, la sortie est capable de fournir 650 µA de courant lorsqu'elle est alimentée par une batterie 12V.

AJOUTÉE:

Durée de vie de la batterie:

Pour la perspective - 880 nA ou 0,88 uA est un peu moins qu'un souffle de moucherons.

880 nA pendant un an est de 880 x 8765/1 000 000 mA / nA ~ = 8 mAh / an.
Fonctionnant à partir de 3 alcalines AA d'une capacité d'environ 2500 mAh et d'un point d'extrémité de 1 V / cellule et sans aucune considération de durée de conservation, vous pouvez en exécuter un pendant environ 300 ans. Ou, dans une situation réelle avec une durée de vie de 5 ans par exemple et une demi-capacité prise par la dégradation de la batterie et une capacité initiale de 2500 mAh, cela représente environ 8 mAh / an x 5 ans / (2500 x 50%)
= ~ 3% de la capacité de batterie disponible.
c'est-à-dire que vous pouvez en exécuter 30 pendant 5 ans à partir de 3 piles alcalines AA de bonne qualité ou avoir beaucoup d'autres circuits et quelques-uns avec une durée de vie de 5 ans. Ou utilisez une pile bouton Li nominale de 3 V et quelques autres choses et obtenez de bonnes durées de vie.

— Russell McMahon
source

wow faible bande passante et capacité de lecteur terrible. Je n'ai pas fait assez d'analogique extrêmement faible pour savoir si la 880nA est une consommation d'énergie supérieure pour un ampli op ou non, mais cela ne semble pas fantastique à première vue.

— akohlsmith

880 nA est un peu moins qu'un souffle de moucherons. 880 nA pendant un an est ~ = 8 mAh / an. Fonctionnant à partir de 3 piles alcalines AA sans aucune considération de durée de conservation, vous pouvez en utiliser une pendant environ 300 ans. Ou, dans une situation réelle avec une durée de vie de 5 ans et une demi-capacité prises par la dégradation de la batterie et une capacité initiale de 2500 mAh, cela représente environ 3% de la capacité de la batterie disponible. c'est-à-dire que vous pouvez en exécuter 30 pendant 5 ans à partir de 3 piles alcalines AA de bonne qualité ou avoir beaucoup d'autres circuits et quelques-uns avec une durée de vie de 5 ans.

— Russell McMahon

Ce serait alors 750 ans pour le LPV521. Grande bande passante de 6,2 kHz. Voir ma réponse.

— stevenvh

@RussellMcMahon Je sais ce que je faisais mal; Je comparais le courant d'entrée pour les amplis opérationnels qui est presque nul. Ce serait un projet intéressant maintenant de faire quelque chose d'utile avec eux!

— akohlsmith