高性能的儀表用放大器 MT-49

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  於OP-AMP的運用中,若考慮需高輸入阻抗,低偏離電壓漂移,且又能放大極低之訊號電平時,本電路是一個相當值得採用的放大器。

  此電路由兩級合成──前級包含A1及A2,後級A3則是差動放大器。因A3乃一般之差動放大器,無什特點,本文僅就前級加以介紹: A1及A2組成一個交越耦合前級放大器(crosscoupled preamp),其具有差動輸入及差動輸出特性。若將A1及A2分開來考慮,則其可視為改良之電壓隨耦器,其回授電阻分別為R1-R3及R4-R3。於普通具增益的隨耦器中,R3通常接回地點,然於本機,R3為A1、A2平分,其乃接至此二放大器的反相輸入(即summing point),故對差動訊號而言,R3是虛接地點;而對共模訊號而言,則「跟隨」之。如是,對共模訊號,R3(或R1、R4)將無電流流過;換句話說,A1即A2的零差動輸入電壓,將使R3不產生壓降,故R3無電流;再反過來說,Ea及Eb將使R3產生壓降;故此線路只放大差動訊號。

  至於增益,共模訊號通過A1-A2所得增益為1,而差動訊號則放大(R3+2R1)/R3。由此項結果可發現好幾個益處: 其一,此級將差動訊號提高(R3+2R1)/R3倍,而共模訊號(即雜訊)部份則不增,故訊號/雜訊比立刻獲得放大。其二,決定全機增益的R1、R3及R4並不影響線路之共模拒斥比(CMRR),故這些電阻之誤差容忍度可提高;且縱使R1、R4不相匹配,亦不過使兩輸出間的差動增不配合而已,而不致引起較嚴重的CMRR損失。

  此線路之另一特色是共模訊號增益小,如此亦將使A1、A2之偏離漂移增益減小。是故若A1、A2之漂移率相等且同向,則在前級中可視為共模訊號,故不放大,是故被後級拒除。故只要A1、A2匹配得宜,即可減少對漂移電壓的顧慮。

(原載: IC OP-AMP COOK BOOK)

轉載音響技術第89期 MAY. 1983 實用電路精粹/高性能的儀表用放大器/

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