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39 - ELETTRONICA OGGI 489 - OTTOBRE 2020 ANALOG/MIXED SIGNAL OP AMPS Alcune considerazioni sulla stesura del layout quando si utilizzano amplificatori operazionali quadrupli Pete Semig Applications Manager - General-Purpose Amplifiers Texas Instruments Utilizzo dei quad op-amp per il rilevamento di correnti multiple G li amplificatori operazionali quadrupli ( op-amp ) offrono un buon rapporto qualità/prezzo in termi- ni di costi per canale e possono aiutare a risparmiare spazio su una scheda a circuito stampato (PCB) in fase di layout. È consueto utilizzare un op-amp multicanale in applicazioni come i motori trifase e nelle stringhe LED multipli che rilevano più correnti. Tuttavia, l’uti- lizzo di un amplificatore operazionale quadruplo può presentare alcune complessità. In questo articolo ver- ranno esaminati alcuni aspetti da tenere in conside- razione per il layout del circuito stampato in caso di utilizzo di un amplificatore operazionale quadruplo. La figura 1 rappresenta un esempio di schemi circu- itali generici, dove i generatori di corrente IS1, IS2 e IS3 che rappresentano le correnti misurate. I canali A e B sono entrambi circuiti di rilevamento della corrente low-side unidirezionali, ciascuno con i propri guada- gni. Il canale D è un buffer per una tensione di riferi- mento utilizzato dal canale C in un circuito di rileva- mento della corrente bidirezionale. La figura 2 mostra lo stesso schema, ma disposto nel un package di un amplificatore quadruplo condiviso. È necessario realizzare il layout con attenzione per evitare di trasformare i compromessi a cui si è fatto ri- corso nella fase di floorplanning (posizionamento dei componenti) in problemi che vadano a influire sulle prestazioni del circuito. Il posizionamento ottimale per tutti i canali potrebbe risultare difficile, dato il numero di componenti e la necessità di posizionare le resisten- ze di rilevamento vicino al dispositivo. I progetti che misurano correnti multiple sono più sog- getti alle induttanze parassite a causa della quantità di corrente che attraversa la rete di massa. Ad esempio, una pista lunga e sottile fra i nodi di massa di due com- ponenti su un circuito stampato presenta un’elevata induttanza parassita. I segnali ad alta frequenza (come il rumore o i fenomeni transistori di elevata intensità) possono trasformare induttanze parassite di valore ri- dotto in impedenze elevate, che vanno a creare una differenza di potenziale fra i nodi di massa. È possibile vedere questo effetto nella figura 3, che mo- stra il circuito del buffer del canale D della figura 1. Una pista lunga fra il nodo di massa di R6 (mostrato nelle figure 1 e 2) e il nodo di massa dell’amplificatore opera- zionale è la causa dell’induttanza parassita indicata con L pcb . Un fenomeno transitorio genera una differenza di tensione attraverso L pcb , da cui deriva che l’amplifica- Fig. 1 – Esempi di schema per rilevamento di correnti multiple Fig. 2 – Schema di esempio del package di un amplificatore condiviso