Effektive Auswahl und Verwendung von Präzisions-Operationsverstärkern

Beim Design von Frontendsystemen für die Signalaufbereitung bevorzugen Entwickler gewöhnlich die allgemein verfügbaren, hochintegrierten LSI-Schaltungen zur Datenerfassung gegenüber diskreten Lösungen, um die Kosten zu senken, den Zeitaufwand und die Größe zu verringern und die Stückliste (BOM, Bill of Materials) zu verkleinern. Es gibt jedoch einige Anwendungen wie beispielsweise Hochleistungs-, Test-, Mess- und Instrumentierungssysteme, in denen der diskrete Operationsverstärker, der die Schnittstelle zu einem speziellen Sensor bildet, zu einer entscheidenden Frontend-Komponente wird, die besondere Aufmerksamkeit erfordert.

Dieser präzise Einzeloperationsverstärker ist eine spezielle Komponente, bei der Spannungsoffset, Offset-Drift und Eingangsruhestrom überaus gering sind und die außerdem eine gute Balance zwischen Bandbreite, Rauschen und Verlustleistung bietet.

Die Verwendung dieser Präzisionskomponenten stellt die Entwickler vor zwei Designherausforderungen. Erstens müssen Sie die für die Anwendung am besten geeignete Komponente auswählen und zweitens ihr Leistungspotenzial voll ausschöpfen. Für den zweiten Punkt muss man verstehen, wie diese Komponenten funktionieren und wie man sie korrekt verwendet, um nicht unbeabsichtigt einige der Eigenschaften ungenutzt zu lassen, die ihre Präzision erst möglich machen.

Dieser Artikel beschreibt die Rolle und die Nuancen von Präzisions-Operationsverstärkern und entsprechende Designüberlegungen. Anschließend zeigt er anhand dieser Designüberlegungen und Beispiellösungen von Analog Devices, wie man bei der Auswahl und der effektiven Verwendung eines Präzisions-Operationsverstärkers vorgeht.

Die Rolle von Präzisions-Operationsverstärkern

Die Attraktivität einer LSI-Schaltung mit einem potenziell weniger präzisen Operationsverstärker liegt darin, dass die Leistung des Sensorkanals sichergestellt werden kann, indem man die Unzulänglichkeiten des Operationsverstärkers einfach per Kalibrierung beseitigt. Dies erfordert jedoch einen hohen Zeitaufwand. Außerdem sieht die Wirklichkeit so aus, dass sich Sensoren und ihre Kanal-Frontends nur sehr schwer exakt kalibrieren lassen, vor allem sobald ein System bereits im Einsatz ist. Um dies verstehen zu können, muss man sich die Rolle von Präzisions-Operationsverstärkern vor Augen führen.

Präzisions-Operationsverstärker kommen primär zwischen Sensoren wie Dehnungsmessern, piezoelektrischen Ultraschallwandlern und Photodetektoren zum Einsatz, um deren Ausgangssignale zu erfassen, ohne den anfälligen Wandlerausgang zu belasten. Anschließend übertragen die Operationsverstärker dieses aufbereitete Signal exakt an den Rest der analogen Signalkette, die üblicherweise mit einem Analog/Digital-Wandler (ADC) abgeschlossen wird. Sie kommen außerdem in analogen Filtern zum Einsatz, da sie das Signal, das von Interesse ist, weder verzerren noch einen DC-Offset verursachen.

In diesen Anwendungen muss die Leistung des Operationsverstärkers unbedingt linear, wiederholbar und stabil hinsichtlich Zeit, Temperatur und Versorgungsschiene sein. Meistens sind zusätzlich ein geringes Rauschen (da der Sensorausgang oder andere analoge Signale üblicherweise relativ schwach sind), ein flaches Antwortspektrum und eine hohe Flankensteilheit mit minimalem Überschwingen und Klingeln erforderlich. Da es sich häufig um batteriebetriebene Anwendungen handelt, muss der Operationsverstärker im aktiven sowie im Ruhemodus möglichst wenig Strom verbrauchen.

Der präzise Einzeloperationsverstärker wird mit dem standardmäßigen Schaltplansymbol für Operationsverstärker dargestellt (Abbildung 1). Das täuscht jedoch über die Komplexität dieser spezialisierten diskreten Komponente hinweg.

Abbildung 1: Das Schaltplansymbol für einen Präzisions-Operationsverstärker ist identisch mit dem für einen Standard-Operationsverstärker und gibt keinerlei Hinweis auf die Klasse, die Leistung oder die Parameter dieser grundlegenden und wichtigen Komponente zur Aufbereitung von Frontend-Signalen. (Bildquelle: Analog Devices)

Leistungsparameter von Operationsverstärkern, die hinsichtlich ihrer Bedeutung in nicht präzisen Anwendungen häufig nur an zweiter oder dritter Stelle stehen, rücken bei Präzisions-Operationsverstärkern verstärkt in den Fokus. Hierzu zählen das Rauschen, das üblicherweise in Mikrovolt (µV) oder Nanovolt (nV) pro Wurzel Hertz (√Hz) angegeben wird, die Eingangs-Offsetspannung und ihre Drift, der Eingangsruhestrom und seine Drift sowie die üblichen Faktoren wie Verstärkung, Bandbreite und Flankensteilheit.

Sowohl die Eingangs-Offsetspannung als auch der Eingangsruhestrom sind eine nähere Betrachtung wert:

Die Eingangs-Offsetspannung ist die Gleichspannung, die zwischen den zwei Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers für eine Ausgangsspannung von null anliegen muss. Jegliche Offsetspannung wird durch den Operationsverstärker verstärkt und trägt somit als Funktion der Verstärkung des Operationsverstärkers zu Fehlern am Ausgang bei.

Der Eingangsruhestrom ist der sehr niedrige Strom, der durch die Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers fließt, um den Strom der internen Schaltkreise zu regeln. Er kann dazu führen, dass keine Rückleitung für diesen Strom zur Sensorquelle möglich ist, da sowohl der invertierende als auch der nicht invertierende Eingangsruhestrom des Operationsverstärkers in dieselbe Richtung fließen möchten, entweder in den Operationsverstärker hinein oder heraus.

Des Weiteren können Eingangsruheströme einen unerwünschten Spannungsabfall am Widerstand des mit dem Eingang verbundenen Sensors verursachen. Falls dieser Widerstand gering ist (und das ist häufig der Fall), kann der resultierende Offset unbedeutend sein. Ist dieser Widerstand jedoch sehr hoch, wie etwa bei einer pH-Sondenelektrode, kann er zu einem großen Problem werden.

Für diese und andere Parameter des Operationsverstärkers kann eine temperaturbedingte Drift ihrer Werte ebenfalls ein Problem darstellen. Änderungen aufgrund von Drift lassen sich nur schwer korrigieren. Fehler bei Nenntemperatur lassen sich jedoch entweder durch manuelle Abstimmung der Hardware – mit zusätzlichem Kosten- und Zeitaufwand – oder per Software kompensieren.

Außerdem können am Operationsverstärker Leistungsveränderungen aufgrund von Alterung und Temperatur auftreten, die nicht vorhersehbar sind. Viele Datenblätter zu Präzisions-Operationsverstärkern enthalten zwar Alterungsangaben für wichtige Parameter, aber da es sich bei der Alterung um einen Zufallsprozess handelt, kann sie nur durch wahrscheinliche und nicht durch definitive Werte beschrieben werden.

Unabhängig vom Szenario gestaltet sich die tatsächliche Messung der Eingangs-Offsetspannungen und -ruheströme dieser Präzisionskomponenten relativ schwierig und auch die Implementierung vorteilhafter und wirksamer Kompensationslösungen bringt Herausforderungen mit sich. Besser ist es, nur ein Produkt mit einem umfassenden Datenblatt mit zahlreichen Tabellen und Diagrammen in Betracht zu ziehen, die alle relevanten Leistungsaspekte beschreiben und definieren sowie Informationen zur Anwendung enthalten.

Zweckorientierte Nutzung eines Präzisions-Operationsverstärkers

Bei jeder Implementierung eines Operationsverstärkers müssen Kompromisse zwischen den verschiedenen Design-, Prozess-, Anpassungs- und Testaspekten einer realen Komponente eingegangen werden. Bei Präzisions-Operationsverstärkern bedeuten die feinen Unterschiede zu Standardkomponenten, dass der Entwickler entscheiden muss, welchen Parametern und Werten Priorität einzuräumen ist, und jedem einzelnen eine relative Gewichtung zuweisen muss.

Betrachten wir zwei Operationsverstärkerfamilien von Analog Devices: die Einkanal-Komponente ADA4805-1 und die Zweikanal-Komponente ADA4805-2 sowie die Zweikanal-Komponente ADA4896-2.

Obwohl sie sich in ihrer grundlegenden Funktion gleichen, weisen sie dennoch einige wichtige Unterschiede auf, wie man aus ihren wichtigsten Spezifikationen ablesen kann (Tabelle 1). Wenn geringeres Spannungsrauschen für das Design Priorität hat, dann scheint der ADA4896 die bessere Wahl zu sein. Allerdings hat er ein stärkeres Stromrauschen und eine höhere Eingangs-Offsetspannung als die ADA4805-Familie. Selbstverständlich gibt es zahlreiche weitere Unterschiede zwischen den beiden Familien in Bereichen wie Leistung, Gleichtaktspannung und anderen Faktoren.

Tabelle 1: Die Präzisions-Operationsverstärkerfamilien ADA4805 und ADA4896 weisen unter anderem hinsichtlich der Parameter Stromrauschen und Eingangs-Offsetspannung bedeutende Unterschiede auf. (Quelle für Tabellendaten: DigiKey)

Bedeutung des Ausgangs

Während Eigenschaften und Leistung des Eingangs wichtige Faktoren bei der Bewertung von Präzisions-Operationsverstärkern darstellen, darf auch der Ausgang nicht ignoriert werden. Hier zählen Flankensteilheit und Schwingen zu den wichtigen Faktoren. Die Komponenten der ADA4805-Familie beispielsweise verfügen über eine interne Schaltung zur Verstärkung des Anstiegs. Diese Schaltung erhöht die Flankensteilheit mit steigender Fehlerspannung in der Rückkopplung, wodurch der Verstärker schneller auf sprunghafte Änderungen am Eingang reagieren kann (Abbildung 2).

Abbildung 2: Dieses Diagramm zeigt die Sprungantwort der ADA4805-Familie für ausgewählte sprunghafte Änderungen am Ausgang. Die Komponenten der ADA4805-Familie verfügen über eine interne Schaltung zur Verstärkung des Anstiegs. Diese Schaltung erhöht die Flankensteilheit mit steigender Fehlerspannung in der Rückkopplung, wodurch der Verstärker schneller auf sprunghafte Änderungen am Eingang reagieren kann. (Bildquelle: Analog Devices)

Bedenken Sie, dass es sich bei vielen der Sensorsignale, für deren Aufbereitung diese Operationsverstärker verwendet werden, nicht um sich sprunghaft ändernde Eingangssignale handelt, da diese Sensoren häufig gemultiplext werden. Aus diesem Grund können am Operationsverstärker sprunghafte Änderungen auftreten, da der Multiplexer (Mux) zwischen den Kanälen umschaltet. Die Auswirkungen der Verstärkung des Anstiegs bei den Komponenten der ADA4805-Familie zeigen sich auch am Frequenzgang für große Signale, bei dem größere Eingangssignale eine leichte Erhöhung der Spitzenwerte bewirken (Abbildung 3).

Abbildung 3: Die Spitzen in den Frequenzgängen für die ADA4805-Familie sind eine Funktion des Signalpegels, hier gezeigt für eine Verstärkung von +1. (Bildquelle: Analog Devices)

Wenn der Verstärker der ADA4805-Familie ausgeschaltet wird, wechselt sein Ausgang in einen Zustand mit hoher Impedanz, wobei die Impedanz mit zunehmender Frequenz abnimmt. Die Komponenten der ADA4805-Familie bieten im Abschaltmodus bei 100 Kilohertz (kHz) eine Isolierung in Durchlassrichtung von 62 dB (Abbildung 4).

Abbildung 4: Die Durchlass/Aus-Isolierung der ADA4805-Familie ist eine Funktion der Frequenz, deren Werte mit zunehmender Frequenz abnehmen. (Bildquelle: Analog Devices)

Ein Präzisions-Operationsverstärker der ADA4805-Familie beispielsweise kann verwendet werden, um den referenzbezogenen Ausgang eines Sensors in einen Differenzmodus umzuwandeln, der von vielen Hochleistungs-ADCs bevorzugt wird. Solche Differenzsignale werden bevorzugt, da sie das Rauschen und den Klirrfaktor reduzieren. Dieser Vorgang ist ein Beispiel für einen klassischen Designkompromiss: Entweder verwendet man einen Differenzverstärker oder man konfiguriert zwei separate physische Verstärker, um die obige Umwandlung durchzuführen. Die erste Option bietet üblicherweise eine bessere Leistung, wobei jedoch die Kosten höher sind als bei der Lösung mit zwei Verstärkern.

Die ADA4805-Familie löst dieses Dilemma, indem sie die Vorteile beider Lösungen kombiniert. Der geringe inhärente Klirrfaktor, die niedrige Offsetspannung und der niedrige Ruhestrom der Komponenten bedeuten, dass sie ein differenzielles Ausgangssignal bereitstellen können, das gut auf die Leistung hochauflösender ADCs abgestimmt ist. Die Kosten bewegen sich dabei in einem vergleichbaren Rahmen wie bei der Lösung mit einem einzelnen Differenzverstärker.

Bei der Ansteuerung von kapazitiven Lasten wird es etwas diffiziler. Eine Kapazität am Ausgang eines Verstärkers verursacht eine Zeitverzögerung (Phasenverschiebung) im Rückkopplungspfad, der zu übermäßigem Klingeln und Schwingen führen kann, sofern die Verzögerung innerhalb der Bandbreite der Schleife liegt. Beispielsweise zeigt die Kurve, die für den ADA4896-2 den Frequenzgang über der Verstärkung darstellt, dass die größten Spitzen bei einer Verstärkung von +2 auftreten (Abbildung 5).

Abbildung 5: Das Diagramm mit dem Frequenzgang eines Kleinsignals über der Verstärkung für den ADA4896-2 zeigt, wie die Frequenz mit der Verstärkung variiert (mit R_L = 1 Kiloohm (kΩ); wenn G = +1, R_F = 0 Ohm (Ω); ansonsten R_F = 249 Ω). (Bildquelle: Analog Devices)

Die Standardlösung für diese unerwünschten Spitzen schaltet einen kleinen Dämpfungswiderstand in Reihe mit dem Verstärkerausgang und seiner kapazitiven Last, um das Problem zu minimieren. Mit einem kleinen Dämpfungswiderstand von 100 Ω können diese Spitzen komplett eliminiert werden. Man geht damit jedoch einen Kompromiss ein, da die Regelkreisverstärkung aufgrund der Dämpfung des Ausgangs auf 0,8 dB verringert wird. Der Wert des Dämpfungswiderstands kann auf Werte zwischen 0 Ω und 100 Ω eingestellt werden, um Spitzen in einem angemessenen Rahmen zuzulassen und die Regelverstärkung auf einem akzeptablen Niveau zu halten (Abbildung 6).

Abbildung 6: Mit einem Dämpfungswiderstand (R_SNUB) am Ausgang werden die Spitzen für den schlimmstmöglichen Frequenzgang für den ADA4896-2 reduziert. Dieses Beispiel verwendet eine Verstärkung von +2. (Bildquelle: Analog Devices)

Durch die Verwendung eines Verstärkers mit wählbarer Verstärkung kann die Signalkette eine große Auswahl möglicher Eingangssignale verarbeiten. In einem herkömmlichen Verstärker mit wählbarer Verstärkung sind Schalter in der Rückkopplungsschleife mit dem invertierenden Eingang verbunden. Der geringe, aber nicht vermeidbare Widerstand dieser Schalter beeinträchtigt das Rauschverhalten des Verstärkers und sorgt außerdem für eine erhebliche zusätzliche Kapazität am invertierenden Eingangsknoten. Beide Punkte sind schlecht für das geringe Rauschverhalten des Operationsverstärkers. Des Weiteren leisten die Widerstände einen Beitrag zum nichtlinearen Verstärkungsfehler und wirken sich somit negativ auf die Leistung des Operationsverstärkers aus.

Um diese Verschlechterung der Leistung zu vermeiden, können die Entwickler eine Schalttopologie mit programmierbarer Verstärkung verwenden, mit der das Rauschverhalten des ADA4896-2 von 1 nV/Hz beibehalten und außerdem sein nichtlinearer Verstärkungsfehler verringert wird (Abbildung 7). Durch die Auswahl von Schaltern mit minimaler Kapazität wird die Bandbreite der Schaltung ebenfalls optimiert.

Abbildung 7: Die zwei Kanäle des ADA4896-2 mit dem analogen Schalter ADG633 können verwendet werden, um einen rauscharmen Verstärker mit wählbarer Verstärkung und geringerem nichtlinearen Verstärkungsfehler zu konstruieren, um eine Last mit geringem Widerstand anzusteuern. (Bildquelle: Analog Devices)

Der Ruhestrom des Eingangsverstärkers kann, obwohl er nur gering ist, einen Offset am Ausgang verursachen, der von der Verstärkung abhängig ist. Da der Eingangsverstärker und die Ausgangspufferstufen des ADA4896-2 jedoch Bestandteil einer einzelnen monolithischen Komponente sind, sind ihre Ruheströme genau aufeinander abgestimmt. Dadurch wird der variierende Offset weitestgehend eliminiert.

Überlegungen zu Gehäuse und Layout

Ein Präzisions-Operationsverstärker ist mehr als eine sorgfältig konzipierte Schaltung auf einem Halbleiterchip. Das verwendete Gehäuse und seine Bereitstellung haben Auswirkungen darauf, wie leistungsfähig die Komponente im Vergleich zu den Angaben im Datenblatt ist, die für „perfekte“ Bedingungen gelten.

Ähnlich wie bei Referenzspannungsquellen mit hoher Präzision unterliegt das Gehäuse des Operationsverstärkers winzigen mechanischen Belastungen aufgrund der Platzierung und des Lötprozesses sowie durch die üblichen Biegungen und Erschütterungen der Platine im Einsatz. Die hieraus resultierende Spannung kann geringe, aber möglicherweise auch erhebliche Veränderungen der Komponentenleistung zur Folge haben. Hierfür sind der piezoelektrische Effekt auf dem Chip-Kristall sowie weitere Materialeigenschaften verantwortlich.

Aus diesem Grund muss man unbedingt sicherstellen, dass die Platine ausreichend stabil ist, und gegebenenfalls für zusätzliche Unterstützung sorgen. Eventuell muss man die Platine vor dem Einsatz sogar Temperaturschwankungen aussetzen, um latente Spannungen abzubauen.

Wie bei vielen analogen Schaltungen, insbesondere Präzisionsschaltungen, sind Layout und Erdung für ein erfolgreiches Design überaus wichtig. Es ist äußerst wichtig, die Stromversorgung mit parallel geschalteten Kondensatoren mit größeren und kleineren Werten zu umgehen. Das hierfür verwendete Kondensatorpaar besteht üblicherweise aus einem Elektrolytkondensator mit 10 Mikrofarad (µF), der zu einem Keramikkondensator mit 0,1 µF parallel geschaltet ist. Der Kondensator mit dem kleinsten Wert sollte auf derselben Seite der Platine wie der Verstärker und möglichst nahe an dessen Versorgungspins platziert werden.

Vergleich zwischen Einkanal- und Zweikanal-Komponenten

Bei der Wahl zwischen Einkanal- und Zweikanal-Versionen eines Präzisions-Operationsverstärkers müssen einige klassische Kompromisse eingegangen werden (Abbildung 8). So verfügt eine Zweikanal-Komponente beispielsweise über eine kleinere Gehäusefläche sowie insgesamt über einen geringeren Platzbedarf, da weniger Bypass-Kondensatoren benötigt werden.

Abbildung 8: Pinbelegung für den ADA4805-1 in einem 6-poligen SOT-23-Gehäuse (links); Pinbelegung für den ADA4805-2 in einem 8-poligen MSOP-Gehäuse (rechts) (Bildquelle: Analog Devices)

Je nach Schaltplan kann es die Verwendung einer Zweikanal-Komponente jedoch erforderlich machen, Leiterbahnen für Low-Level-Eingangssignale über längere Strecken zu verlegen. Hierdurch wird Platz belegt, das Design wird komplizierter und es werden mehr Störsignale aufgenommen. Aus diesem Grund muss bei der Entscheidung, ob zwei Einkanal-Komponenten oder eine Zweikanal-Komponente verwendet werden soll, auch auf die Abstände der jeweiligen Verstärkerfunktionen, die gesamte IC und den Platzbedarf der zugehörigen passiven Komponenten geachtet werden, nicht nur auf die Vereinfachung der Stückliste.

Kontraintuitive Erdungsregeln für Präzisions-Operationsverstärker

Die Erdungsregeln für Präzisions-Operationsverstärker machen auf die Entwickler des Platinenlayouts häufig einen etwas merkwürdigen Eindruck, und zwar dahingehend, dass das Vorhandensein von mehr Erdungsbereichen und Erdungsebenen eine gute Sache ist.

Bei Präzisions-Operationsverstärkern ist es wichtig, eine Erdung in den Bereichen unter und um ihre Eingänge und Ausgänge herum zu vermeiden, da Streukapazitäten zwischen der Erdungsebene und den Ein- und Ausgangspads negative Auswirkungen auf die Hochgeschwindigkeitsleistung des Verstärkers haben. Streukapazitäten am invertierenden Eingang können in Verbindung mit der Eingangskapazität des Verstärkers auch zu einer Verringerung des Phasenrands führen und eine Instabilität verursachen. Am Ausgang verursachen Streukapazitäten einen Pol in der Rückkopplungsschleife, der ebenfalls zur Verringerung des Phasenrands beitragen und dazu führen kann, dass die Schaltung instabil wird.

Erste Schritte mit Präzisions-Operationsverstärkern

Das Entdecken der zahlreichen Feinheiten bezüglich der Leistungsfähigkeit dieser Operationsverstärker wird durch die Verwendung von Evaluierungskarten erleichtert, die bei verschiedenen Anbietern erhältlich sind. Glücklicherweise sind die Pinbelegungen der meisten Operationsverstärker in einem bestimmten Gehäuse im Portfolio eines Anbieters größtenteils standardisiert (und in großem Umfang auch innerhalb der Branche), sodass eine Evaluierungskarte für viele Operationsverstärkermodelle verwendet werden kann.

Die EVAL-HSAMP-2RMZ-8 von Analog Devices etwa ist eine leere (unbestückte) Evaluierungskarte mit sechs Ebenen für Zweikanal-Verstärker in 8-poligen MSOP-Gehäusen. Sie eignet sich für SMA-Kartenrand-Steckverbinder an den Ein- und Ausgängen für eine effiziente Breitbandverbindung, um Geräte oder andere Schaltungen zu testen (Abbildung 9).

Abbildung 9: Die unbestückte Evaluierungskarte EVAL-HSAMP-2RMZ-8 mit sechs Ebenen von Analog Devices zur Evaluierung von Zweikanal-Operationsverstärkern in 8-poligen MSOP-Gehäusen eignet sich für SMA-Kartenrand-Steckverbinder an den Ein- und Ausgängen. (Bildquelle: Analog Devices)

Die Erdungsebene und die Komponentenplatzierung der Evaluierungskarte sind so gewählt, dass parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten minimiert werden. Aus dem Schaltplan alleine ist dies nicht erkennbar (Abbildung 10).

Abbildung 10: Der Schaltplan der Evaluierungskarte EVAL-HSAMP-2RMZ-8 von Analog Devices. (Bildquelle: Analog Devices)

Der Schaltplan der EVAL-HSAMP-2RMZ-8 zeigt nur die Verbindungen und die Komponentenanordnungen und nicht ihre tatsächlichen Werte. Das liegt daran, dass die Karte unbestückt ist, damit der Benutzer die Leistung mit passiven Komponentenwerten evaluieren kann, die auf den Operationsverstärker und die Anforderungen der Anwendung abgestimmt sind. Bei den vorgeschlagenen Komponenten für die Evaluierungskarte handelt es sich primär um in SMT-Gehäusen der Größe 0603 verbaute Komponenten. Eine Ausnahme stellen die Bypass-Elektrolytkondensatoren (C1 und C2) dar, für die ein Gehäuse der Größe 1206 verwendet wird.

Fazit:

Hochintegrierte LSI-Schaltungen zur Datenerfassung können die Kosten senken, den Zeitaufwand und die Größe verringern und die Stückliste verkleinern. Dennoch erfordern manche Anwendungen einen diskreten Präzisions-Operationsverstärker. Diese Komponente mit Einzelfunktion ist hoch spezialisiert. Das erschwert die Auswahl und ihre Integration auf eine Weise, in der das volle Leistungspotenzial der Komponente genutzt wird.

Mit entsprechender Kenntnis der zahlreichen Faktoren, die bei der Auswahl der bevorzugten Komponente zu berücksichtigen sind, kann dieser Prozess jedoch beschleunigt werden. Nach der Auswahl müssen die beschriebenen Faktoren betrachtet werden, um den Präzisions-Operationsverstärker korrekt anzuwenden. Dadurch wird vermieden, dass die tatsächliche Leistung der Komponente gemäß Datenblatt beeinträchtigt wird. Ebenfalls entscheidend für den Erfolg der Integration sind Evaluierungskarten in Kombination mit Kenntnissen bezüglich Platzierung und Kartenlayout – physische Faktoren, die im Schaltplan nicht auftauchen.