高性能BiFET四运放AD713：特性、应用与设计要点

在电子工程师的日常设计中，运算放大器是不可或缺的基础器件，其性能直接影响到整个电路的表现。今天要给大家介绍一款高性能的BiFET四运放——AD713，它在众多应用场景中都展现出了卓越的性能。

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一、AD713概述

AD713是一款四运算放大器，由四个AD711 BiFET运算放大器组成。它具有出色的直流特性，同时还具备快速的建立时间、高转换速率和充足的带宽。该器件内部经过补偿，可在单位增益下稳定工作。AD713有商业级（AD713J，0°C至70°C）和工业级（AD713A， - 40°C至 + 85°C）两个温度等级可供选择，并且提供16引脚SOIC、14引脚PDIP和14引脚CERDIP三种封装形式。

二、AD713的特性

（一）AC性能

• 快速建立时间：对于10V阶跃信号，能在1μs内稳定到0.01%，这使得它在需要快速响应的电路中表现出色。
• 高转换速率：转换速率高达20V/μs（J和A等级保证最小为16V/μs），能够快速跟踪输入信号的变化。
• 低总谐波失真：总谐波失真（THD）仅为0.0003%，可有效减少信号失真，适用于对信号质量要求较高的音频等应用。
• 宽带宽：单位增益带宽达到4MHz，能满足大多数高频应用的需求。

（二）DC性能

• 低输入失调电压：初始失调电压典型值为0.3mV，最大值为1.5mV，可降低电路的静态误差。
• 低失调电压漂移：典型漂移为8μV/°C，在不同温度环境下能保持较好的稳定性。
• 高开环增益：最小开环增益为150V/mV，有助于提高电路的增益精度。
• 低噪声：在0.1Hz至10Hz频段，典型噪声为2μV p - p，可减少噪声对信号的干扰。

（三）匹配特性

四个放大器之间的交流特性非常匹配，这使得AD713非常适合用于高质量的有源滤波器应用。

三、AD713的应用

（一）有源滤波器

由于其出色的交流特性和四个放大器之间的良好匹配，AD713是设计有源滤波器的理想选择。它可以实现低通、高通和带通等多种滤波功能，并且在可编程滤波器中，可通过微处理器控制滤波器参数，其可编程范围为(f_{C}=0kHz)至15kHz和(Q = 0.3)至4.5。

（二）DAC和ADC缓冲器

对于12位和14位的DAC，AD713可作为四输出缓冲器，为DAC提供稳定的输出。在ADC应用中，它可作为输入缓冲器，凭借其宽带宽和高开环增益，能够有效减少因负载变化引起的误差，确保ADC的准确转换。

（三）光电二极管前置放大器

在光电二极管应用中，AD713的低噪声和高输入阻抗特性可以有效放大微弱的光电信号，提高系统的灵敏度。

（四）音频应用

其低总谐波失真和良好的交流特性，使AD713在音频放大和处理电路中表现出色，能够提供高质量的音频信号。

四、设计要点

（一）测量AD713建立时间

在测试AD713的建立时间时，使用特定的测试电路。输入由平顶脉冲发生器驱动，误差信号经过两次钳位和放大处理，以便准确测量。选择合适的示波器前置放大器（如Tektronix 7A26）非常重要，它能够快速从过载中恢复，从而实现对1μs建立时间的准确测量。

（二）电源旁路

为了确保AD713的电源连接在4MHz或更高带宽内保持低接地阻抗，建议在每个电源线上使用多个高质量的旁路电容。通常，将一个0.1μF的陶瓷电容和一个1μF的电解电容尽可能靠近放大器放置，可保证在大多数应用中实现良好的高频旁路。

（三）高速电路设计

在设计高速电路时，如高速仪表放大器电路和高速四运放级联放大器电路，需要合理选择电阻和电容值，以确保电路的带宽和建立时间满足要求。例如，高速仪表放大器电路在增益为1时带宽为1.2MHz，增益为10时带宽为250kHz，10V阶跃信号的建立时间小于5μs至0.01%。

五、总结

AD713是一款性能卓越的BiFET四运放，在AC和DC性能方面都有出色的表现。它的快速建立时间、高转换速率、低失真和良好的匹配特性，使其在有源滤波器、DAC和ADC缓冲器、光电二极管前置放大器以及音频等多个应用领域都具有广泛的应用前景。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择电路参数，并注意电源旁路等设计要点，以充分发挥AD713的性能优势。

大家在使用AD713的过程中，有没有遇到什么特别的问题或者有独特的应用案例呢？欢迎在评论区分享交流。