儀器儀表運放的放大倍數的一些問題


儀器儀表運放因利用差分輸入,可以濾除共模信號,抗外界干擾能力強,具有廣泛的應用。其一般用於精密儀表或者微小信號的提取方面。其電路圖如下:

   當對Vin+、Vin-進行輸入信號時,根據虛短虛斷條件,R16兩端分擔電壓為Vin+與Vin-的差值。因此第一級運放的放大倍數為Gain1=(R16+R15+R18)/R16。在本例中,由於R15、R16、R18的電阻相等,Gain1=3 第二級的放大倍數為:Gain2=R11/R14,綜上放大倍數Gain= Gain1*Gain2=(R16+R15+R18)/R16*R11)/R14 問題1:本例中,如果輸入Vin-=0V,Vin+信號隨意,小於3.3V,運放的電源輸入正極4腳接3.3V,負極11腳接0V,則放大倍數是多少? 此時分析電路,對於U2A其滿足虛短虛斷條件。因此:U2的2腳電壓V2=Vin+;U2的6腳電壓V6≠0V
假如按照正常的分析若此時V6
=0V,則此時U2的7腳電壓為V7=-Vin+,U2的1腳電壓為V1=2Vin+;顯然運放最小輸出電壓只能到0V。因此假設是不滿足的,
因此此時運放輸出端輸出V7=0V,此結論很重要,直接影響下面的放大倍數。

也即此時,R16+R18一起分擔的電壓為Vin+,此時U2的6端電壓為0.5Vin+,確實沒有虛短虛斷條件了。又R15、R16、R18上的電流大小相同。因此第一級放大倍數: Gain1=V1/ Vin+=(R15+R16+R18)/(R16+R18) 在本例中,Gain1=1.5,本結論已在實際電路中進行實測,與結論完全一致,特此記錄此坑。

 


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