放大器电路设计中的常见问题及解决

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最常遇到的一个应用问题是在交流（AC）耦合运算放大器或仪表放大器电路中没有提供偏置电流的直流（DC）回路。在图1中，一只电容器与运算放大器的同相输入端串联以实现AC耦合，这是一种隔离输入电压（VIN）的DC分量的简单方法。这在高增益应用中尤其有用，在那些应用中哪怕运算放大器输入端很小的直流电压都会限制动态范围，甚至导致输出饱和。然而，在高阻抗输入端加电容耦合，而不为同相输入端的电流提供DC通路，会出现问题。
       实际上，输入偏置电流会流入耦合的电容器，并为它充电，直到超过放大器输入电路的共模电压的额定值或使输出达到极限。根据输入偏置电流的极性，电容器会充电到电源的正电压或负电压。放大器的闭环DC增益放大偏置电压。

     这里常见一种简单的解决方案，是在运算放大器输入端和地之间接一只电阻器，为输入偏置电流提供一个对地回路。为了使输入偏置电流造成的失调电压最小，当使用双极性运算放大器时，应该使其两个输入端的偏置电流相等，所以通常应将R1的电阻值设置成等于R2和R3的并联阻值。

     类似的问题也会出现在仪表放大器电路中，这类问题也会出现在变压器耦合放大器电路中，这里，在每一个输入端和地之间都接一个高阻值的电阻器。这是一种适合双电源仪表放大器电路的简单而实用的解决方案。

     这两只电阻器为输入偏置电流提供了一个放电回路，两个输入端的参考端都接地，两个输入端的参考端或者接地（VCM接地）或者接一个偏置电压，通常为最大输入电压的一半。同样的原则也可以应用到变压器耦合输入电路，除非变压器的次级有中间抽头，它可以接地或接VCM。

　　 在该电路中，由于两只输入电阻器之间的失配和（或）两端输入偏置电流的失配会产生一个小的失调电压误差。为了使失调误差最小，在仪表放大器的两个输入端之间可以再接一只电阻器（即桥接在两只电阻器之间），其阻值大约为前两只电阻器的1/10th（但与差分源阻抗相比仍然很大）。