[讨论] 南华大学黄智伟系列--如何设计运算放大器的PCB

1．考虑了寄生参数的运算放大器电路

一个典型的运算放大器电路如图1（a）所示，考虑了PCB焊盘、通孔和导线、以及元器件分布参数的运算放大器电路如图1（b）所示。

（a）典型的运算放大器电路

（b）考虑了寄生参数的运算放大器电路

图1 运算放大器电路

在图1（b）中的寄生参数，可以利用相关公式进行计算。

2. SOIC封装和SOT - 23封装的PCB设计

运算放大器通常采用不同形式封装，选择不同的封装形式可能会影响放大器的高频性能，主要的影响的是寄生参数和信号通路。

下面介绍的PCB设计例，着重考虑了放大器信号输入，输出和电源部分。不同封装形式的运算放大器PCB设计例如图2所示，图（a）是SOIC封装的PCB布局形式，图（b）是SOIC封装的PCB布局的改进形式，将电阻RF布局在PCB的另一层。图（c）是SOT - 23封装的PCB布局形式。

在PCB布局时，需要考虑寄生参数的影响，尽可能的保持导线长度为最短，特别是反馈通道。选择使用过孔时，需要注意过孔引入的寄生电容和寄生电感。

（a）SOIC封装的PCB布局例

（b）改进的SOIC封装PCB布局例

（c） SOT - 23封装的PCB布局例

图2  SOIC封装和SOT - 23封装的PCB设计例

3. 采用低失真引脚封装的PCB设计

采用低失真放大器引脚端封装的运算放大器如图3所示，与传统的封装形式不同，增加了一个第二个输出引脚（引脚端2），用来作为一个专门的反馈引脚。

图3  采用低失真放大器引脚封装的运算放大器

采用低失真放大器引脚封装的运算放大器AD8045（ADI公司的产品）的PCB设计例如图4所示，减少了反馈通道的PCB导线的连接。

图4  运算放大器AD8045的PCB设计例

4. 放大器输入端保护环设计

一个运算放大器的输入端的“接地环”或者叫“保护环”设计例如图5所示。“保护环”用来防止杂散电流进入敏感的节点。其原理很简单，采用接地导线完全包围放大器敏感节点，使杂散电流远离敏感的节点。一个采用SOT-23-5封装的放大器输入端的“保护环”设计例如图5所示。

                            反相输入            同相输入

（a）运算放大器电路

反相输入               同相输入

（b）运算放大器电路的保护环设计

图5 SOT-23-5封装的放大器输入端的“保护环”设计例

5. 推荐一本参考书籍

“黄智伟编著.印制电路板（PCB）设计技术与实践.电子工业出版社，2009.8”

本书共分14章，着重介绍了印制电路板（PCB）的焊盘、过孔、叠层、走线、接地、去耦合电路、电源电路、时钟电路、模拟电路、高速数字电路、射频电路的PCB设计的基本知识、设计要求、方法和设计实例，以及PCB的散热设计、PCB的可制造性与可测试性设计，PCB的ESD防护设计。

本书内容丰富，叙述详尽清晰，图文并茂，通过大量的设计实例说明PCB设计中的一些技巧与方法、以及应该注意的问题，工程性好，实用性强。

本书可以作为工程技术人员进行电子产品PCB设计的参考书，也可以作为本科院校和高职高专电子信息工程、通信工程、自动化、电气、计算机应用等专业学习PCB设计的教材，以及作为全国大学生电子设计竞赛的培训教材。

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学习啦

挺好的资料啊