運算放大器：單通道，雙通道抑或四通道(下)
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糟糕的例子
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/110965.htm信號鏈中的四通道運放
如果是毫伏數(shù)量級的信號源，信號鏈必須具有低噪聲性能才能保持可接受的信噪比(SNR)。增益分配和選擇合適的單通道、雙通道或四通道運放可以改善性能、降低總體成本。例如，在最大輸入信號為50mV、輸出10V到2kΩ負載情況下，增益要求達到200。
圖9中的四個模塊可以分別配置為緩沖器、增益為-1的反相累加放大器(用于校準(zhǔn)整條信號鏈?zhǔn)д{(diào)電壓)、增益為1的Sallen-Key濾波器和增益為200的電路級。
可以選擇一個四通道運放滿足全部四個運放的要求。但這是一種糟糕的設(shè)計，原因有以下幾個方面：(1)為了使第一級電路有低的噪聲，必須選擇一個低噪聲的四通道運放，如AD8674;(2)在輸出級和輸入級之間的PCB上存在電氣耦合，在兩個部分之間的硅片上存在熱耦合;(3)最后一級要求較大的增益帶寬。
一種較好的方案(雖然不是唯一的方案!)是將一些增益分配到信號鏈的前面。不過前面分配過多的增益將導(dǎo)致中間級過載。如果第一級增益為10，那么第二級貢獻的噪聲(以輸入為參考)等于第二級的噪聲除以10。隨著每一級增益的增加，后一級的要求可以不斷降低。購買一個昂貴的低噪聲四通道運放實現(xiàn)所有4級模塊的成本效益就不如前兩級用低噪聲雙通道運放、后兩級用低成本的通用雙通道運放。
耳機放大器
即使可以用硅片構(gòu)建一個完美的雙通道運放，在封裝和PCB方面還有許多考慮因素。雙通道和四通道運放只有一對電源引腳，而不是兩對或四對。邦定線的電阻可能在50~100mΩ之間，因此使用雙通道運放的一個部分向低阻抗耳機提供100~200mA電流可能存在問題。典型原理圖上的多個接地符號都默認為0V，但實際上并不正確。如果某個接地符號是0V，那么由于IR壓降問題，所有其它符號都要比這個符號高或低幾個毫伏。1英寸的PCB走線很容易在意想不到的地方產(chǎn)生50mV以上的IR壓降。圖10顯示了理想的立體聲耳機放大器原理圖，它具有理論上無限的通道間隔離度。
圖11是實際的耳機放大器電路圖，通道間隔離度只有60dB。對這個電路的仿真表明，邦定線和片上金屬化層確實會導(dǎo)致一些串?dāng)_，但主要串?dāng)_源還是1/4英寸的PCB走線，這段走線是左通道負載和右通道信號源的公共接地回路。兩個單通道運放具有更好的性能、更低的結(jié)點溫度、更高的可靠性和PCB版圖設(shè)計更容易的優(yōu)勢。
結(jié)語
由于裝配的自動化和封裝尺寸的減小，采用單通道和雙通道運放還是四通道運放對總體成本沒有影響。通過對PCB版圖、性能隨溫度的變化、通道隔離度、相位匹配和成本的全面考慮，可以獲得一種單通道或雙通道運放的最佳使用組合選擇。
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