藏不住了，反相比例運(yùn)放居然有缺陷！

關(guān)于運(yùn)放，前面聊了3篇：

①運(yùn)放是否需要專門的接地端子？

②重新理解“虛短”和“虛斷”

③爆肝2000字-定量分析運(yùn)放的平衡電阻

今天我們繼續(xù)聊第4篇。在聊正式內(nèi)容之前，先回復(fù)下在上一篇《爆肝2000字-定量分析運(yùn)放的平衡電阻》中留的拓展問題：在如下交流耦合輸入電路中，平衡電阻Rp應(yīng)當(dāng)如何取值？

答案：Rp=Rf。因?yàn)樵谥绷鞯刃щ娐分?，由于C1的存在，R1鏈路被斷開，R１的一端被迫懸空，此時(shí)再從運(yùn)放的反相端看出去，直流通路只有Rf這一條。為了保證輸入級的對稱性，正相輸入端的平衡電阻Rp的取值需要和Rf相等。具體定量推導(dǎo)，這里不做贅述，可以參看上一篇文章的推導(dǎo)過程。

說完上篇留的作業(yè)，接著開始今天的內(nèi)容。

一道問題

如上圖電路，相信小伙伴一定很熟悉了。這里簡單問3個(gè)問題：

①電路的輸入電阻是多少？

②如果要設(shè)計(jì)成一個(gè)放大系數(shù)為-100，輸入電阻Ri=1MΩ的反相比例運(yùn)算放大電路，R1取值，Rf取值分別為多少？

③在問題②的基礎(chǔ)上，為提升運(yùn)算精度，Rp取值多少比較合適？

輸入電阻Ri

根據(jù)運(yùn)放的“虛短”，可以得出Vn=Vp=0，則有i1=(Vin-0)/R1=Vin/R1。

根據(jù)歐姆定律，輸入電阻Ri=Vin/i1=R1。

即：反相比例運(yùn)算放大電路的輸入電阻就是R1。

如果要設(shè)計(jì)一個(gè)輸入電阻為1MΩ的反向比例運(yùn)放電路，只需要R1取值為1MΩ即可。說到這里，第一個(gè)問題迎刃而解。

反向比例運(yùn)放的閉環(huán)增益

根據(jù)運(yùn)放的“虛斷”，可以得出流出反相輸入端N節(jié)點(diǎn)的電流幾乎為0，即R1和R2串聯(lián)，則有i1=i2。Rf上的壓降為Vf=Vin*Rf/R1。于是有：

G為反相比例運(yùn)放的閉環(huán)增益。

此時(shí)再看下第②個(gè)問題，輸入電阻Ri=1MΩ，根據(jù)第一小節(jié)的分析則R1取值為1MΩ。放大系數(shù)為-100，即G=-100，根據(jù)上面的推導(dǎo)關(guān)系，則Rf取值為100MΩ。

100MΩ！這個(gè)取值簡直大的離譜！

在常規(guī)電路設(shè)計(jì)中，普通的0402封裝電阻精度是5%，如果取值100MΩ，那就是電阻的阻值偏差可能有5MΩ，這太夸張了。如果選1%精度的電阻，阻值偏差依然有1MΩ。結(jié)合自身精度，再算上溫飄，可以說：這個(gè)運(yùn)放電路的精度很差勁！實(shí)際電路沒法用。這就是反相比例運(yùn)放電路的弊端。

有沒有辦法可以讓Rf取值不是很大，又可以實(shí)現(xiàn)比較高的增益呢？

反饋電阻Rf取值太大，怎么辦？

審核編輯：湯梓紅