运算放大器应用设计的技巧

运算放大器应用设计的技巧
运算放大器应用设计的技巧
一、如何实现微弱信号放大？
传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路，在这种应用中，一个典
型的问题是传感器提供的电流非常低，在这种情况下，如何完成信号放大？
对于微弱信号的放大，只用单个放大器难以达到好的效果，必须使用一些较特别的方
法和传感器激励手段，而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果。这种同步
检测电路类似于锁相放大器结构，包括传感器的方波激励，电流转电压放大器，和同步
解调三部分。需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。另外同
步解调需选用双路的SPDT模拟开关。
在运放、电容、电阻的选择和布板时，要特别注意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电
阻：
1)电路设计时注意平衡的处理，尽量平衡，对于抑制干扰有效，这些在美国国家半导体
、BB(已被TI收购)、ADI等公司关于运放的设计手册中均可以查到。
2)推荐加金属屏蔽罩，将微弱信号部分罩起来(开个小模具)，金属体接电路地，可以大
大改善电路抗干扰能力。
3)对于传感器输出的nA级，选择输入电流pA级的运放即可。如果对速度没有多大的要求
，运放也不贵。仪表放大器当然最好了，就是成本高些。
4)若选用非仪表运放，反馈电阻就不要太大了，M欧级好一些。否则对电阻要求比较高。
后级再进行2级放大，中间加入简单的高通电路，抑制50Hz干扰。
二、运算放大器的偏置设置
在双电源运放在接成单电源电路时，偏置电压的设置方面会遇到一些两难选择，比如
作为偏置的直流电压是用电阻分压好还是接参考电压源好？有的建议用参考电压源，理
由是精度高，此外还能提供较低的交流旁路，有的用电阻，理由是成本低而且方便，对
此，强调双电源运放改成单电源电路时，如果采用基准电压的话，效果最好。这种基准
电压使系统设计得到最小的噪声和最高的PSRR。但若采用电阻分压方式，必须考