【技术应用笔记】放大器电路设计:如何避免常见问题

OP AMP

+VS

0.1μF

VIN

V

简介

与分立半导体组件相比,使用运算放大器和仪表放大器能

给设计师带来显著优势。虽然有关电路应用的著述颇丰,

但由于设计电路时往往匆忙行事,因而忽视了一些基本问

题,结果使电路功能与预期不符。本应用笔记论述了最为

常见的设计问题并提出了实用的解决方案。

缺少直流偏置电流回路

最常见的应用问题之一是在交流耦合运算放大器或仪表放

大器电路应用中,没有为偏置电流提供直流回路。图1

中,一个电容串接在一个运算放大器的同相(+)输入端。这

种交流耦合是隔离输入电压(VIN)中的直流电压的一种简单

方法。这种方法在高增益应用中尤为有用,在增益较高

时,即使是放大器输入端的一个较小直流电压,也会影响

运放的动态范围,甚至可能导致输出饱和。然而,容性耦

合进高阻抗输入端而不为正输入端中的电流提供直流路径

的做法会带来一些问题。

这一过程可能较长。例如,对于一个带有场效应晶体管

(FET)输入端的放大器,若其偏置电流为1 pA,通过一个

0.1-μF的电容进行耦合,则其IC充电率I/C为

10–12

/10–7

= 10 μV/秒

合600 μV/分。如果增益为100,则输出漂移为0.06 V/分。可

见,如果采用交流耦合示波器做短时间的测试可能无法检

测出这一问题,电路要在数小时后才会发生故障。总之,

避免这一问题是非常重要的。

OP AMP

+VS

–VS

0.1μF

0.1μF

VIN

R2

R1

C1

VOUT

R3

DESIGN EQUATIONS

–3dB INPUT BW = 1/(2π R1 C1)

R1 IS TYPICALLY SET EQUAL TO

THE PARALLEL COMBINATION

OF R2 AND R3.

07034-002

图2 双电源供电运算放大器输入端交流耦合的正确方法 AN-937 应用笔记One Technology WayP.O. B ox 9106Norwood, MA 02062-9106Tel: 781/329-4700Fax: 781/326-8703www.analog.com放大器电路设计:如何避免常见问题 作者:Charles Kitchin简介这一过程可能较长。例如,对于一个带有场效应晶体管(FET)输入端的放大器,若其偏置电流为 1 pA,通过一个与分立半导体组件相比,使用运算放大器和仪表放大器能