第二章 信号放大电路

1、第二章第二章 信号放大电路信号放大电路第一节 运算放大器的误差及其补偿第二节 噪声的基础知识第三节 典型测量放大电路典型测量放大电路第四节 隔离放大电路2.1 2.1 运算放大器的误差及其补偿运算放大器的误差及其补偿2.1.1 2.1.1 实际运算放大器及其特性实际运算放大器及其特性 序号序号 参数名称参数名称 理想值理想值 实际值实际值 1 差模增益差模增益 90100dB以上以上 2 共模增益共模增益 0 0dB以上以上 3 输入阻抗输入阻抗 100k数兆欧数兆欧 4 输出阻抗输出阻抗 0 10数百欧数百欧 5 带带 宽宽 0 010Hz（或（或010kHz） 6 动态范围动态范围 0供电

2、电压供电电压 有限部分有限部分 7 输入失调电压输入失调电压 0 纳伏至毫伏纳伏至毫伏 8 输入失调电流输入失调电流 0 皮安至微安皮安至微安 9 噪噪 声声 0 纳伏至微伏纳伏至微伏dB = 10 x log10(A/B)2.1.2 2.1.2 失调及其补偿失调及其补偿输入失调电压输入失调电压：输入电压为0时，为使输出电压为0，在输入端加的补偿电压叫做输入失调电压。输出失调电压：输出失调电压：输入失调电流输入失调电流 Ios：uo =（1 + R2 / R1） uosuo2 = -R2Ib1 + (1 + R2 / R1)R3Ib2若取R3=R1/R2，则uo2 = R2（Ib2 Ib1）=

3、 R2Ios 2.1.2 2.1.2 输入失调电压和输入失调电流的调整输入失调电压和输入失调电流的调整（1 1）外部调整法）外部调整法URRRRRRRRRRRRRU2124142121421a/u因U通常为数伏，而Ua通常为数毫伏，所以10004R2121RRRRURRUR545au2.1.2 2.1.2 输入失调电压和输入失调电流的调整输入失调电压和输入失调电流的调整（2 2）内部调整法：）内部调整法：自带失调调整端子2.1.3 2.1.3 转换速率和最大不失真频率转换速率和最大不失真频率转换速率转换速率：表示输出电压跟踪输入电压的能力。是运放的一个重要指标，单位是V/s。 该指标越高，对信

4、号的细节成分还原能力越强，否则会损失部分解析力。 若输入信号为正弦波u=Um sint,则u的最大变换速率为tuSRmmfUUdtu2/dmaxmUSR2fmax最大不失真频率最大不失真频率2.1.4 2.1.4 运算放大器的振荡与相位补偿运算放大器的振荡与相位补偿 一般实际使用的运算放大器对一定频率的信号都有相应的相移相移作用，这样的信号反馈到输入端将使放大电路工作不稳定甚至发生振荡。自激振荡：自激振荡：放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。产生自激振荡必须同时满足两个条件：产生自激振荡必须同时满足两个条件：1、幅度平衡条件|AF|=12、相位平衡条件A+F=

5、2n（n=0,1,2,3）2.1.4 2.1.4 运算放大器的振荡与相位补偿运算放大器的振荡与相位补偿相位补偿相位补偿：通过电容电感等器件改变支路交流电的相位，补偿 总体相位的改变。破坏振荡条件破坏振荡条件21IFCRRCN容性负载：2.2 2.2 噪声的基础知识噪声的基础知识 噪声限制了一个电路能够正确处理的最小信号，低于噪声基底的信号将无法被正确处理。白噪声白噪声：指噪声波形随机，即幅值、相位和频率均随机。色噪声色噪声：指噪声频率固定且可预测，幅值和相位可能随机。2.2.1 2.2.1 噪声的种类与性质噪声的种类与性质（1）热噪声：热噪声：由导体中的电荷载流子的热激振动引起。（2 2）低频

6、噪声：）低频噪声：是一种与晶体管表面状态以及PN结的漏电流有关的噪声。又称1/f1/f噪声噪声。kTRBtU4)(tK：玻尔兹曼常熟T：导体热力学温度B：测量系统的噪声带宽R：导体的电阻或阻抗的实部噪声的方均根电压bafIktU12f)(方均值k1：与材料有关的常量 I ：工作电流a/b：实验确定的常数 F ：工作频率2.2.1 2.2.1 噪声的种类与性质噪声的种类与性质（3）散弹噪声散弹噪声：由真空电子管和半导体器件中电子发射的不 均匀性引起的。晶体管正偏时的散弹噪声电压：BqIIDC2shq：电子电荷IDC：直流电流B：测量系统的噪声带宽K：玻尔兹曼常熟T：热力学温度B：测量系统的噪声带

7、宽Ie：晶体管射极电流2.2.2 2.2.2 处理放大器噪声的方法处理放大器噪声的方法（1 1）等效输入噪声）等效输入噪声22222222)()()()(issinitnniZRRZIZtUtUtUUn（t）：放大器各级电压噪声折算到输入端的等效值 In： 放大器各级电流噪声折算到输入端的等效值Ut（t）：加到放大器输入端的热噪声，通常为传感器内阻热噪声 根据实测,等效输入噪声电压Uni2(t)和Rs的关系如右图所示。 故它是低噪放大器设计的依据。当Rs0时，Uni2(t)= Un2(t); 当Rs足够大时, Uni2(t)= In2 Rs2 。 若ZiRs s2222)(4)(snnsniR

8、ItUBkTRtU2.2.2 2.2.2 处理放大器噪声的方法处理放大器噪声的方法（2 2）噪声系数：）噪声系数：又叫噪声因数，是放大器输入端信噪比与输出端信噪比的比值。输出噪声比输入噪声比(S/N)(S/N)Foi所谓信噪比S/N是指信号有效功率S对噪声有效功率N的比值。F是度量放大器在放大过程中信噪比恶化程度的指标。是度量放大器在放大过程中信噪比恶化程度的指标。理想放大器F，即放大器除电源外无其它噪声。利用F可直接比较不同放大器的性能。2.2.2 2.2.2 处理放大器噪声的方法处理放大器噪声的方法（3 3）最小噪声系数和最佳源电阻：）最小噪声系数和最佳源电阻：ifooioiooiioiN

9、KNSNNSNSNSNSNSF/)/()/(iofSSK其中，)(2tUKNnifo而是放大器的等效输入噪声，是输入到放大器的噪声，就是源电阻的热噪声，即。所以噪声系数F为：)(2tUNtikTBRrRtUkTBtUIBkTRRItUBkTRtUtUFsosnnnssnnstni41/)()2)(1 (4)(4)()(2222222nnoItUr)(等效噪声电阻2.2.2 2.2.2 处理放大器噪声的方法处理放大器噪声的方法（3 3）最小噪声系数和最佳源电阻：）最小噪声系数和最佳源电阻：kTBRrRtUkTBtUIBkTRRItUBkTRtUtUFsosnnnssnnstni41/)()2)(

10、1 (4)(4)()(2222222最小时，当FrRoskTBtUIFnn2)(1min信号源电阻时的值称为最佳源电阻最佳源电阻，它是设计低噪声放大器的一个重要参数。最佳源电阻的值完全由放大器的噪声模型(Un-In)决定，与放大器的输入阻抗无直接关系。osrR 2.3 2.3 典型测量放大电路典型测量放大电路 测量放大电路是测控电路的基本组成部分，本章讨论以精精为主线，将灵灵放在重要位置，同时考虑快快与可靠可靠。一、何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？一、何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？1、在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路测量放大

11、电路，亦称仪用放大电路。2、对测量放大电路的基本要求基本要求： 低噪声； 低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移； 高共模输入范围和高共模抑制比； 一定的放大倍数和稳定的增益； 线性好； 输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； 足够的带宽和转换速率。以上要求都是围绕以上要求都是围绕“精精”提出来的，同时考虑提出来的，同时考虑快快。R2ui+-+ NR1R32、对测量放大电路的基本要求基本要求：从灵灵和安全可靠安全可靠出发，还需要： 可调闭环增益放大电路； 参量放大电路； 电荷放大电路； 隔离放大电路。也有利于提高精度。还需要考虑低成本。测量放大电路类型R2ui+-+ NR1R3按结构原理按元件

12、制造方式差动直接耦合式调制式自动稳定式分立元件通用集成运放单片集成测量放大器AVcc单电源供电单电源供电AVccVcc对称双电源供电对称双电源供电AVcc1Vcc2非对称双电源供电非对称双电源供电输出电压与电源的关系？输出电压与电源的关系？运算放大电路的几个重要参数运算放大电路的几个重要参数: : 输入阻抗RI 和输出阻抗RO 输入失调电压U0s和输入失调电流I0s 输入偏置电流 IIB（nA级） 开环增益K和闭环增益Kf uo/ui 差模增益Kd和共模增益Kc 共模抑制比CMRR=差模增益Kd/共模增益Kc运运放放电电源源uo = （R2 / R1） uiuoR3uiR1R2-+N1特性：性

13、能较稳定，但输入阻抗低特性：性能较稳定，但输入阻抗低R3= R1 / R2 RiR1T T型网络型网络典型测量放大电路的设计典型测量放大电路的设计（1）反相放大电路）反相放大电路 为了使放大电路既有较高的输入阻抗，又有足够的增益，将反相放大电路变形为：iuRRRR)1 (u5412o节点电流法求解uoR3uiR1R2-+N1C1C1放大器放大器 + 滤波器滤波器uoR3uiR1R2-+N1R5R4典型测量放大电路的设计典型测量放大电路的设计（2）同相放大电路）同相放大电路uoR3uiR1R2-+N1C1特性特性：输入阻抗高，常用于阻抗变换级。：输入阻抗高，常用于阻抗变换级。Zin：运算放大器的

14、开环输入阻抗K：运算放大器的开环增益同相放大电路的特例 电压跟随器AUiUo特性特性：输入阻抗很高，输出阻抗近似为零， 放大倍数Kf为1，只进行阻抗变换，常作为缓冲级。R1R2平衡电阻R1和R2是为了消除运放对输入偏置电流的影响。典型测量放大电路的设计典型测量放大电路的设计（3）基本差动放大电路）基本差动放大电路1121iouRRu24341221iouRRRRRu）（12iiiduuu221iiicuuu，取电路对称使 R2/R1 = R4/R3idiiouRRuuRRu121212)(R2uoR4ui2R1-+N1R3ui1基本电路有利于抑制共模干扰和减小温度漂移2434121120)(1

15、 (iiuRRRRRuRRu只对差模信号进行放大只对差模信号进行放大R3uoR4ud/2R1-+N1R2ud/2uic共模与差模输入共模与差模输入典型测量放大电路的设计典型测量放大电路的设计（3）基本差动放大电路）基本差动放大电路2434121120)(1 (iiuRRRRRuRRuicicuRRRRRuRRu)(1 (43412120假设放大器只有共模信号作用时当R1=R3，R2=R4时，uoc=0即输出信号中无共模信号成分。特性特性：共模抑制比高，输入阻抗低，增益调节困难。差模、共模信号共同作用时，有iddiccuKuKu0共模抑制比为：cdCMRRKKK 工程上，工程上，R R1 1=

16、=R R3 3，R R2 2= =R R4 4时，即输出信号中无共模信号成分，时，即输出信号中无共模信号成分，只对差模信号进行放大只对差模信号进行放大。 电阻的误差越小，差动增益越大，共模抑制比越高。 一般来讲，集成化的差动放大电路性能好，主要体现在共模抑制比高，温度性能好。如INA105INA105、INA106INA106、INA117INA117等。 抑制零点漂移通常采用差动放大电路。CMRRcKK, 0当典型测量放大电路的设计典型测量放大电路的设计（4）高共模抑制比放大电路：）高共模抑制比放大电路：应用于要求共模抑制比大于 100dB的场合。1. 双运放高共模抑制比放大电路双运放高共模

17、抑制比放大电路-反相串联结构性反相串联结构性ui2ui1R1R2R4R6R5R3=R1R2R7 =R4R5R6uo-+N1-+N2反相反相串联结构型串联结构型uo=(R2/R1)(R6/R4)ui1-(R6/R5)ui2当 R2/R1=R4/R5，ui1=ui2 时，uo=0，共模信号得到抑制。通常取R1=R5，R2=R4 。输入阻抗较低输入阻抗较低1. 双运放高共模抑制比放大电路双运放高共模抑制比放大电路-同相串联结构型同相串联结构型uoui2ui1R4R3uo1R2R1+-+N2+-+N1同相同相串联结构型串联结构型uo1=(1+R2/R1) ui1(uo1ui2)/R3= (ui2uo)

18、/R4uo=(1+R4/R3) ui2 -(1+R2/R1)(R4/R3)ui1为了获得零共模增益，可取为了获得零共模增益，可取 R1/R2=R4/R3 uo=(1+R4/R3) uid具有极高的输入阻抗具有极高的输入阻抗id314234ic3142ou)21 (21u)1 (uRRRRRRRRRR2. 三运放高共模抑制比放大电路三运放高共模抑制比放大电路ui1ui2uo1uo2R1RPR2R3R4R6uoR5+-+N1IR-+N2-+N3R7RP1R8 N1 、N2为两个性能一致的同相输入通用集成运算放大器，构成平衡对称差动放大输入级。 N3构成双端双端输入单端输出的输出级。用来进一步抑制共

19、模信号，适应接地负载需要。IR=(uo2ui2)/R2=(ui1uo1)/R1=(ui2ui1)/R0 )(1 (12i02112ioouuRRRuu2011011-)1 (iiouRRuRRu1022022-)1 (iiouRRuRRu010211201221RRRRRuuuuKiiod差模增益为：特点特点：很高的共模抑制比很高的共模抑制比； 当N1、N2性能一致时，输入级的差动输出及其差模增益只与差模输入电 压有关，而其共模输出、失调及漂移均在R0两端相互抵消，不要求外部 电阻匹配。输入阻抗高；输入阻抗高；增益可调（增益可调（RPRP）。）。 调节R0可以改变增益而不影响电路的对称性。)(

20、1 (12i02112ioouuRRRuuR7R7、R8R8和和RP1RP1为共模补偿电路，通过调节为共模补偿电路，通过调节RP1RP1，可补偿电阻的不对称，获得更高可补偿电阻的不对称，获得更高CMRRCMRR。（5）有源屏蔽驱动电路：）有源屏蔽驱动电路：共模电压自举icsuCRU）（11aj-1icsuCRU）（22bj-1icssuCRCR）2211id(ju要精确保持 较为困难。2211CRCRss将N1、N2的输出共模电压通过R0加到两个电缆屏蔽层上，使uc等于共模输入电压uic，即两电缆的输入芯线和屏蔽层间的共模电压为零。消除了屏蔽电缆电容的影响。有源屏蔽驱动电路应用于何种场合? 经

21、常使用于差动式传感器，如电容传感器、压阻传感器和电感传感器等组成的高精度测控系统中。典型的三运放单片集成运放：LH0036、AD612、AD614（6）低漂移放大电路）低漂移放大电路1. 自动调零放大电路自动调零放大电路 （动态较零放大电路） 主要用于消除输入失调电压和输入失调电流的影响。失调和低频干扰比普通运放降低了3个数量级。可由一块四运放和一块四位模拟开关组成，成本低。N1：主放大器N2：误差保持电路N3：时钟发生器N4：反相器当N3输出高电平，Sa1、Sa2导通，电路处于失调调零状态：Uc1（Uo1U0s2）K2Uo1（U0s1Uc1）K1 Uc1 U0s1 U0s2 / Kf1 U0

22、s1 电容电容C C1 1寄存了运算放大器寄存了运算放大器N N1 1的失调电压的失调电压U U0s10s1。误差保持误差保持调零放大输出调零放大输出当N3输出低电平，Sa1、Sb2导通：Uo (R2/R1)Ui （ Uc1 U0s1）K1 (R2/R1)Ui 实现了对失调电压的校正，达到了自动调零的目的。2. 低漂移集成运算放大器低漂移集成运算放大器 轮换自动较零集成运算放大器（轮换自动较零集成运算放大器（CAZ运放）运放） 通过模拟开关的切换，使内部两个性能一致的运算放大器交替交替地工作在信号放大和自动校零两种不同的状态。 电路特点：放大不间断，输出稳定。对共模电压无抑制。2. 低漂移集成

23、运算放大器低漂移集成运算放大器 斩波稳零集成运算放大器斩波稳零集成运算放大器 N1为主放大器， N2为调零放大器。模拟开关S由时钟驱动。时钟为高电平，Sa1、Sa2闭合，时钟为低电平，Sb1、Sb2闭合。误差检测和寄存阶段：误差检测和寄存阶段： 时钟为高电平，Sa1、Sa2闭合，N2两输入端被短接，只有输入失调电压U0s2和共模信号Uc作用并输出，由电容C2寄存，反馈到N2的侧向输入端A2。0222202O2UUKUKUKccscsUKKUKK22c2022O211U12K因csUKKUKK22c2022O2c2UU输入时的放大倍数：侧向端的开环共模放大倍数：2222cAKNK校零和放大阶段：

24、校零和放大阶段： 时钟为低电平，Sb1、Sb2闭合，输入信号Ui同时作用到N1、N2的输入端。N2除输入Ui、U0s2和Uc外，在侧向端A2还作用着Uc2，此时N2的输出为Uo2=K2Ui 。N2的失调电压U0s2和共模电压Uc全部被消除，达到稳零目的。Uo1=K1 (Ui + U0s1 ) +Kc1Uc + K1 Uo2将Uo2=K2Ui代入上式，得Uo1=(K1+ K1K2) Ui +K1U0s1+Kc1Uc 。式中(K1+ K1K2)为整个放大器的开环放大倍数为整个放大器的开环放大倍数，一般为140160dB。( K1U0s1+Kc1Uc)为输入失调电压和共模信号产生的误差项。失调电压K

25、1U0s1误差项等效输入失调电压。 U0s=K1U0s1/(K1+ K1K2) U0s1/（1+K2） U0s1/K2 。可见整个运放的失调电压为U0s，相当于把N1的失调电压U0s1缩小至1/K2，K2约为100db，则U0s可小于1V。共模信号误差Kc1Uc为输入端共模误差电压Uc ，即Uc =Kc1Uc1 / K1K2 =Uc /K2CMRR1 =Uc /CMRR，其中CMRR= K2CMRR1 。整个运放的共模抑制比比N1提高K2倍。斩波稳零集成运算放大器（斩波稳零集成运算放大器（ICL7650)ICL7650) 优点：优点：1）高增益； 2）失调电压影响小；3）高共模抑制比； 4）高

26、输入电阻（达1011) ；5）属于低压CMOS器件，典型电压值为6V。（7）高输入阻抗放大电路）高输入阻抗放大电路 电容传感器或压电传感器的输出阻抗很高（达108)，这就要求测量放大电路有很高的输入阻抗。高输入阻抗集成运算放大器高输入阻抗集成运算放大器 采用MOSFET作为输入级的集成运放的输入阻抗很高，如CA3140，CA3260等，它们的输入阻抗可达1.5106M以上。 采用FET作为输入级的集成运放输入阻抗也能达1106 M，且性能稳定，不易损坏。如LF356/A,LF412,LM310和LF444等。 高输入阻抗集成运算放大器安装在印刷电路板上，会因周围漏电流流入高输入阻抗而形成干扰。

27、 将运放的高阻抗输入端周围用导体围住，构成屏蔽层，并把屏蔽层接到低阻抗处，如此，屏蔽层与高阻抗间无电压差，防止了漏电流的流入。电压跟随器同相放大器反相放大器自举式高输入阻抗放大电路自举式高输入阻抗放大电路 放大电路的输出电压通过反馈加到反相输入端，由于虚短，此跟随电路R1两端等电位，即R1两端无电流流过，R1趋无穷大。输入电阻 这种利用反馈，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路称为自举电路自举电路。21RRRi同相交流放大电路同相电压跟随电路自举组合电路自举组合电路iURRU130iURRUu2203102iiiiURRRRRUURUiI2112202121i输入电阻1221RRRR

28、IURiii当当R1=R2时，时，Ri ，i2=(uo2-ui)/R2=ui/R1=i1输入回路无电流。实际应用中总有一些偏差，若偏差为0.01%，当R1=10K时，输入阻抗高达10M。自举电路需注意的问题：自举电路需注意的问题：1 1）何谓自举电路）何谓自举电路? ? 自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路。2 2）是不是所有情况下都要求放大电路具有高的输入阻抗？）是不是所有情况下都要求放大电路具有高的输入阻抗？ 不是的。因为测量放大电路的输入阻抗越高，输入端的噪声就越大。高输入阻抗电路常应用于传感器的输出阻抗很高的测量放大电路中。如电

29、容式、压电式传感器的测量放大电路。（8）电荷放大电路：）电荷放大电路：是一种输出电压与输入电荷成比例关系的测量放大电路。 例如，压电式传感器或电容式传感器可将某些被测量（如力、压力等）转换成电荷信号输出，再通过电荷放大电路输出放大的电压信号。因此，电荷放大电路亦称电荷-电压变换电路。QCuo-+NQCRRiCiCcRsCs-+Nuob) 实际等效电路图实际等效电路图QCuo-+Na) 基本原理图基本原理图Cs传感器等效电容， Rs传感器泄漏电阻，Cc 电缆电容， Ri 运算放大器的输入电阻，Ci 运算放大器的输入电容。 R 电荷泄放电阻。 （8）电荷放大电路）电荷放大电路CQou将C、R等效到

30、N的输入端，等效电阻R/(1+K)， 等效电容C= C(1+K)， 若K足够大，则 )1 (j)1 ()1 ()1(jicsisoCKCCCRKRRQKURCRQUj1jocsicsi(1)CCCCCCCK CRCf21L若 足够大,相对运算误差频率特性 ,下限截止频率： 高频特性由运放器件特性决定。若电缆很长，杂散电容和电缆的分布电容Cc、电阻Rc都增加，分别对运算误差和下限频率有一定影响。需较长电缆时，应选低电容电缆。 与与K K成反比成反比（9）电流放大电路：）电流放大电路：是一种将微弱电流放大的测量放大电路。1RIUiA0iU2IIIiL22RIUA211221/1RRRURUIIII

31、IKAAiiiLi（9）电流放大电路实例）电流放大电路实例电流电流电压电压电流电流RIUiip341/1URRU）（ i12p122-1URRURRU）（ 1i52p531523411pi52101-RURRURRRRRRRRRUURUUI）（）（当满足平衡条件）（52341RRRRRi1521i52011IRRRRRURRI）（）（扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜STM（10）电桥放大电路）电桥放大电路：由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路，或由传感器和运放构成的电桥。 应用于电参量式传感器，如电感式、电阻应变式、电容式传感器等，经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号，并用运算放大器作进一步放

32、大，或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路，输出放大了的电压信号。 反相反相输入电桥放大电路输入电桥放大电路因a点为虚地，故uo反馈到R1两端的电压定是-uabuZZZZZZuab)(313424uZZZZZZRRRu)()()(313424211ouZZZZZZZZRRu)()1 (4231413212o)2(14)1 (12ouRRu若Z1=Z2=Z4=R, Z3=R(1+), =R/R，则 浮置电源浮置电源)2(14)1 (12ouRRu同同相相输入电桥放大电路输入电桥放大电路作业：推导作业：推导2-30（b）同相输入电桥放大电路计算公式。）同相输入电桥放大电路计算公式。差动差动输入

33、输入电桥放大电路电桥放大电路R1=R2 R 221ouRRRuua)2()1 (uub若运放为理想工作状态，即ua=ub，则 4)2(1)21 (1ouRRu增益与R有关，且桥臂电阻R与R1的温度系数不一致时，增益也不稳定。只有当1时，u0与才近似成线性关系。此种电路仅适用于低阻值传感器，且测量精度要求不高的场合。线性线性电桥电桥放大放大电路电路把传感器构成的可变桥臂R2接在运放负反馈回路。)(313RRRuubuRRRRuRRRRRRRu31231231312o)(1 (RRRuu1oua = ub 当R3 =R时 量程较大，但灵敏度较低。 磁力显微镜磁力显微镜 MFM（11）增益调整放大电

34、路）增益调整放大电路手动增益调整放大电路手动增益调整放大电路2034323111i1RuuRuuRuuRuu243424212i2RuRuuRuuRuu因因u1=u2u1=u2idiiouRRRRuuRRRR)1 (2)(1 (2u21212212R增益与R非线性，仅用于调整范围小于10%的场合。（10）增益调整放大电路）增益调整放大电路自动增益调整放大电路：自动增益调整放大电路：根据输入信号大小，自动改变放大器反馈电阻或输入回路衰减电阻。Rx=R3+r V饱和导通，饱和导通，r很小，电路增益最大很小，电路增益最大; ; V截止，截止，r，电路增益最小。，电路增益最小。 2424oi1xRRR

35、 RRuuR 作业：推导图作业：推导图2-35（a）的输出电压计算公式。）的输出电压计算公式。改变反馈电阻改变反馈电阻（10）增益调整放大电路）增益调整放大电路自动增益调整放大电路：自动增益调整放大电路：根据输入信号大小，自动改变放大器反馈电阻或输入回路衰减电阻。改变输入回路衰减电阻改变输入回路衰减电阻r/1K123fRRR当ui较小时，控制信号使V1导通，进而V2也导通，R1被V2的漏源电阻rDS并联，此时电路增益最大。晶体管工作原理晶体管工作原理以以NPN型为例型为例晶体管工作原理晶体管工作原理以以NPN型为例型为例晶体管工作原理晶体管工作原理以以NPN型为例型为例晶体管工作原理晶体管工作

36、原理以以NPN型为例型为例晶体管工作原理晶体管工作原理以以NPN型为例型为例晶体管工作原理晶体管工作原理以以NPN型为例型为例（10）增益调整放大电路）增益调整放大电路可编程增益放大电路：可编程增益放大电路：通过数字逻辑电路由确定的程序来控制放大电路的增益。PGA二极管二极管用于提高开关断开时的抗干扰性能，消除输入噪声和其他高阻效应。当开关断开时，若输入信号使U0高于栅极电位时，由于二极管正向偏置，开关的源极将被钳位在0.6V，保证开关不接通。开关导通电阻影响电路精度，开关分布电容形成的切换尖峰影响电路的稳定可靠和工作速度。仅用于低增益和低精度的场合。根据需要将R3R6与 R2并联，使增益减小。单运放式（10）增益调整放大电路）增益调整放大电路可编程增益放大电路：可编程增益放大电路：通过数字逻辑电路由确定的程序来控制放大电路的增益。PGA多运