从手机中的运放说起
在2012年,vivo率先推出了以HiFi为卖点的X1手机,13年推出的Xplay让HiFi手机这个概念更加深入人心以来,各大手机厂商纷纷将HiFi音效作为手机的一项重要功能做介绍。而HiFi手机通常都会配备独立的解码和运放芯片,这里只说运放。
小米Note二级运放用到的是ADIADA4896和TIOPA1612;
锤子SmarTIsan M1/M1L同时引入了TIOPA1622和NXP SmartPATFA9911;
vivo Xplay6一口气上了三颗OPA1622;
vivo X6S Plus 内置AD45257;
魅族pro6 plus支持Hi-Fi音效,升级了运放芯片AD45275
iPone7/plus 增加了两颗Cirrus Logic338S00220;
······
作为工程师看到这些芯片信号应该不陌生,都是运放芯片,但他们让一部手机多了卖点,让顾客掏了更多钱。(关注点好像错了)作为一名电子工程师,来点专业的吧,运放芯片在手机里到底起啥作用?当然是放大。那为什么这些手机选择这个运放芯片,而不是其他的型号呢?运放电路又是如何设计的呢?那具体分析下呗,然后就不知道了。这时别人心中的OS是:书呆子,只会学不会用。
理想中的运放不“工作”了
几乎每个电子工程师都学过运算放大器,也知道运放分析的基本原则 虚短和续断,也知道同相放大电路,反相放大器,差分放大器,积分电路等等, 然并卵,还是搞不懂运放电路如何设计的。
为什么会这样呢?在课本上学到的运算放大器都是理想模型(无噪声、具有无穷大增益、无穷大输入阻抗、零偏置电流以及零失调电压,它还应该不受封装尺寸限制,不占用空间)为基础,为了得到简单的传递函数而做出的种种假设。
而在运算放大器的实际应用中,设计工程师经常遇到的问题:
一是如何根据具体电路需求选择合适类型的运放。General? FET? Chopper? Instrumental?
二是如何从众多的同一种类型的运放中,根据其参数指标折中选择一款合适的运放。Offset? Noise? Drift? Gain?
三是如何进行具体的运放电路相关的电路设计。电路形式?外围器件的选择?反馈?阻抗匹配?供电?
这些可在书本上学不到的。
说到底,学校学到的和实际应用是脱节的,那有没有一种方式来学习运放电路的设计,是根据工程来的呢?
运放实战,不止理论
来自上海的李宁和深圳的资深FAE闫工做了一套这样的运放电路设计实战入门套件,以探求本质的方式开发一套电路板,让运放电路的设计有据可依:从同相放大器电路,反相放大器,差分放大器三种电路(包括交流、直流、双电源、单电源供电12个电路)出发,由这三种电路基本可以演进出其他的所有运放电路。
运放电路设计实战入门套件实验套件
并且以工程应用需要的角度,讲解实际应用中运放的选型、设计以及系统稳定性,让运放电路的设计更可靠。