运放真伪判断，理论依据与实际测量

IRF540

常见讨论运放真伪，但看起来很多人不得要领，我说说以前研究的一些心得。

首先， 想要真货，不要去某宝， 而是要去正规渠道。  

有些人，可以连发10贴去骂假货，却舍不得几个字问一下到底哪里是正规渠道
有些人，买来一堆假货，花几天焊板子测量，又回去骂商家要退货，却一次也没有去正规渠道了解一下怎么注册购买。


电子元件的正规渠道   常见的叫【目录分销商】  ，有零售网店，起订数量要求不高，国际有名的 主要可以看四家，也就是俗称的【货比四家】 ：

德捷，欧时，易络盟，贸泽    年营业额都在10亿美元以上。

国内目录分销上市企业有11家：
科通芯城、武汉力源、深圳华强、芯智控股、英唐智控、韦尔半导体、润欣、利尔达、商络电子、淇诺科技、怡海能达
营收高的上百亿，低的也得三五十亿。

就我人购买习惯而言， 进口商，我更爱去欧时（RS） 一件起售,免运费。  （但必收16%增值税）
国内商家，因为一直在立创打板子，所以也就是去立创商城买零件。

这些目录分销有原厂授权，原件可以认为是保真的。  国内目录分销 特色是有很多国产便宜好用的牌子，CJ，ST等。

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然后说运放，测真伪看什么指标，这个我以前都在HIFIDIY上发过：

运放诸多指标,  要找 特征明确 + 检测手段简单的指标才有可操作性,  我假定烧友手上必然有 带准确毫伏档位的万用表,   500K频率计(万用表或示波器)

判断两个指标:  Vos , GBW

首先是Vos , 输入失调电压

产生的根本原因,是运放内部差分对管的差异,受到生产工艺限制, 不可能做到100%匹配.

两个管子的匹配度在一定范围内是与管子的面积的平方根成正比，匹配度翻倍=面积翻四倍,而且是有极限的.  提高芯片面积,会显著提升成本, 还有一个方法是按低精度的生产,生产出来进行测试,再进行调整,比如激光整形,依然是提高成本.

所以高精度低Vos的运放一般比较贵.

Vos直接体现了生产工艺和成本, 不同运放差异较大,

比如 廉价的Ti  LM358-N  Vos =2mV
而音频运放 NE5532 Vos=0.5mV
另一款当前与5532齐名的LM833  Vos =0.15mV
昂贵的精密运放OP177更低 , Vos 只有 0.02mV(20uV) ,内部经过激光修整.

(以上数据来自德州仪器官网)

可以看出,不同档次的运放,VOS差异很大. 且VOS测量电路相对简单(测量电路很多种,原理都一个样,不赘述)

测量方法只要使用毫伏表, 测量标准测试电路输出的直流电压值, 除以倍率即可得出结果.  准确度取决于电阻的精度和毫伏表的精度.

测量仪器的关键电阻使用高精度电阻(因为是直流参数,不需要无感), 地线使用粗铜线与最短路径降低误差.  




第二个要测的指标是GBW, 带宽增益积

运放带宽和生产工艺, 整体设计都相关,且不同运放差异很大,测量相对也简单.

与VOS共同判断运放, 参考性显著,


GBW我理解为考虑增益的带宽, 假定GBW = 10M ,那么增益为1的时候, 带宽=10M ,增益为10的时候,带宽为1M ,增益为100的时候,带宽为100K

那么测量方法就是使用一个毫伏级小信号,比如25mVpp,200KHz,放大200倍,获得5Vpp的小信号 ---注意,实际上考虑SR压摆率的影响,输出信号幅度不能太大, 但根据计算超过4V/uS运放即可放大5Vpp 200Khz的信号. 所以输出电平就按5Vpp设定.

那么200Khz*200倍 = 40M带宽. 甚至可以覆盖很多视频运放.  当然,如果最终能做出更小电平的信号源, 放大倍数提升至500, 可测带宽更大.


那么最终测量方法很简单,   一个频率可调的信号源,10K-200K ,信号放大后 用真有效值变换器转成直流有效值,  与低频(500Hz)产生的有效值(标准值)做对比,  使用电压比较器,当电压跌落为标准值的-3DB时亮灯提示.

只要在亮灯时测量信号频率,乘以系数,即可得到GBW数据.



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做的测试板子：

比例电阻使用高精密电阻。

Vos测量结果对比：


正品5532数值为4uV然后缓慢将至0 ，疑似运放损坏。不做参考。

但打磨过的假5532的Vos超过典型值3倍，必假无疑。1.22mV的Vos倒是跟358很接近。怀疑就是358打磨的

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补充带宽测量结果

JRC4558 ----实测 3.03M----标称 3M
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TL072 ----实测3.00M   标称 3M
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国产LM358 ----实测815K----标称 1M
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进口LM358 ----实测970K----标称 1M
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OPA2227 ----实测7.1M ----标称 8M
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TL082 ----实测2.85M----标称 3M
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摩托罗拉T4558CP1 ----实测5.3M----标称 未知
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假5532----实测3.3M----标称10M
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疑似损坏的5532 ----实测19.55M----标称10M

总体来说, 带宽测试结果 ,和文档结果符合度更高.

IRF540

补充测GBW原理图。

bis

你的RMS转换器带宽是多少？

IRF540

bis 发表于 2020-1-29 17:06
你的RMS转换器带宽是多少？

我的转换方法：

1：    用5532搭建理想二极管电路和积分电路，得到一个近似RMS的直流电压。   这个作为RMS转换器。
2：    用带频响补偿的放大电路做一个参考放大电路。 保证测量全频段线性响应。
3：    原始信号一分为二，经过待测运放和参考放大电路，分别送入完全一样的RMS转换电路。 此时，理论上，参考电路 全频输出应为固定直流电压——实际上还是会有一些波动，但比例很小。足以用于定性测量。
4：    测量两个直流电压的压差，当待测运放电压跌落至-3DB时，即可根据频率和倍率计算出带宽。

IRF540

桃花园 发表于 2020-2-1 12:05
Vos测量结果对比：
水印挡住一半，没法看啦，再弄大些把水印让开吧。

好的

mmnn909090

运放真伪实测

fzh547611

        深入浅出的好文收藏了。