《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用在儀表放大器中的雙運(yùn)放
摘要: 編輯注:這是一篇相當(dāng)好的老文章。EDN 編輯會(huì)定期響應(yīng)用戶請(qǐng)求,復(fù)制一些早于我們?cè)诰€檔案日期的文章。
關(guān)鍵詞: 放大器 儀表 雙運(yùn)放
Abstract:
Key words :

  編輯注:這是一篇相當(dāng)好的老文章。EDN 編輯會(huì)定期響應(yīng)用戶請(qǐng)求,復(fù)制一些早于我們?cè)诰€檔案日期的文章。本設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)自 1986 年 2 月 20 日版,要求刊登它的特別多。我們不知道讀者如何知道本文,但它的這種聲望促使我們?cè)俅慰d它。

圖1為一個(gè)<a class=雙運(yùn)放兩側(cè)提供一個(gè)公共反饋路徑就可以建立一個(gè)儀表儀大器" border="0" height="234" hspace="0" src="http://files.chinaaet.com/images/20100811/f6a53894-5b5e-46cb-bf9e-b67fedef502a.jpg" width="274" />


  雖然單片式儀表放大器比分立式和模塊化儀表放大器有更好的性價(jià)比,但種類有限的單片儀表放大器限制了它們的應(yīng)用。然而,通過(guò)擴(kuò)展思路,可以從一個(gè)雙運(yùn)放獲得儀表放大器的差分響應(yīng)(圖1)。電路采用 FET 輸入運(yùn)算放大器,能提供優(yōu)于單片儀表放大器的低噪聲和低輸入偏置電流。

  在圖1中,兩個(gè)運(yùn)放的反饋網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái),將IC1B作為IC1A 反饋路徑中的反相放大器。每個(gè)放大器都提供一個(gè)儀表放大器希望有的高阻抗外部信號(hào)輸入。(25℃時(shí)本電路的輸入偏置電流為2pA。)

  每個(gè)放大器的反饋都在增益設(shè)定電阻器RG上加一個(gè)電壓(V1 - V2)。因此,組合反饋路徑中的信號(hào)電流就與差分輸入電壓成正比,并與RG成反比。輸出電壓VOUT = G(V1-V2),即:VOUT=2(1+R/RG)(V1-V2)。

  選擇 RG 以獲得要求的增益G,其范圍從2(省略RG)到一個(gè)最大

 

值,該最大值只受運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益、允許增益誤差和所需帶寬的限制。圖1電路在增益為2000時(shí)提供2kHz 帶寬;一般情況下,帶寬大約是2MHz/G。另外,輸出偏移等于運(yùn)放偏移的差值乘以G。

  儀表放大器的一個(gè)重要參數(shù)是 DC CMR(共模抑制);在圖1中,CMR主要由四只標(biāo)有R 字頭的電阻器匹配值所確定。DC CMRR(共模抑制比)是凈電阻器失配的倒數(shù),即對(duì)0.01% 的失配其值為10000:1(-80 dB)。另一方面,AC CMR則受限于運(yùn)放不同的反饋因數(shù)。陰影區(qū)的網(wǎng)絡(luò)用于在必要時(shí)補(bǔ)償不同反饋因數(shù)的影響,例如共模電壓的頻率超出了信號(hào)的有用頻率范圍。

  最后,注意運(yùn)放 ICIB 的輸出(組合的差分與共模信號(hào))有比 VOUT 更大的擺幅。因此,該輸出[等于 2V1+(R/RG)(V1-2V2)]必須保持在運(yùn)放的共模范圍內(nèi),才能保證線性運(yùn)行。

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