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运放配阻

固定拓扑的增益、偏置与阻值候选。

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三种拓扑

同相放大:

Vout=Vin(1+RfRg) V_{\mathrm{out}}=V_{\mathrm{in}}\left(1+\frac{R_f}{R_g}\right)

反相平移,VrefV_{\mathrm{ref}} 加在同相输入端:

Vout=Vref(1+RfRin)−RfRinVin V_{\mathrm{out}}=V_{\mathrm{ref}}\left(1+\frac{R_f}{R_{\mathrm{in}}}\right)-\frac{R_f}{R_{\mathrm{in}}}V_{\mathrm{in}}

差分放大,四个电阻按 R1=RinR_1=R_{\mathrm{in}}、R2=RfR_2=R_f 配对:

Vout=RfRin(V+−V−)+Vref V_{\mathrm{out}}=\frac{R_f}{R_{\mathrm{in}}}\left(V_+-V_-\right)+V_{\mathrm{ref}}

同相拓扑不能把输出整体平移;输入范围的下端必须接近 0 V。需要电平平移时选择反相或差分拓扑。

选值与误差

页面在 E96 系列内搜索 RfR_f 与 RinR_{\mathrm{in}},按输出范围的最大偏差排序。同相拓扑的输入阻抗为运放输入阻抗,反相为 RinR_{\mathrm{in}},差分为 2Rin2R_{\mathrm{in}}。实际输出范围由所选阻值计算,而不是只看目标增益。

传输范围图对照所选阻值的实际输出(实线)与目标范围(点线);两线重合表示该范围内误差最小。

例:同相 0.1–0.5 V 到 0.5–2.5 V,10.2 kΩ 与 2.55 kΩ 的增益为 5,输出正好覆盖目标范围。反相与差分拓扑同时显示所需 VrefV_{\mathrm{ref}},便于核对参考源。

边界

模型采用理想运放,不包含输入失调、偏置电流、带宽和压摆率。输出范围必须在运放供电轨以内;轨到轨器件的实际摆幅仍要查手册。电阻功耗和噪声未计入候选排序。