运算放大器输入电阻?


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我读通过数据表TL064,其中包含16页上的图中:

TL064数据表图19

当然,这是一个仪表放大器,显然使用了反相放大器的输出,而不是上图右下角的地,但真正困扰我的是,直接将100kΩ电阻连接到四个中的三个的同相输入上安培。我不记得在书本或应用笔记中看到带有仪表放大器的电路了,而我使用这三个运算放大器方案制造的所有仪表放大器在没有它们的情况下也能正常工作。

数据表指定10的输入电阻12 Ω,这是大于100kΩ10,000,000倍,因此它似乎没有任何东西添加到已经高阻抗JFET输入。我以为这可能与输入偏置电流有关,但这只是我在黑暗中做出了一个野蛮的尝试。

令人奇怪的是,同一数据表(第18页)中的图26显示了仪表放大器的双运放版本,在同相运放输入端没有 100kΩ电阻!

上述电路中同相输入端的100kΩ电阻的目的是什么?我是否缺少一些显而易见的东西?


我需要进行循环以确定,但是我认为这些电阻可以减小输入偏置电流。输入电阻不是组成部分的“实际”电阻,因此无法减小输入偏置电流。在一个精确的测量电路中,这些电流可能会引起我认为的问题,但它们仍然很小。
MathieuL

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TL064具有JFET输入。在正常操作中,栅极处的结始终会被反向偏置,因此具有很高的阻抗,而电阻没有任何意义。在特殊情况下,也许电阻器会限制电流,因为在这种情况下,输入变得非常负,结变为正向偏置。
凝结

Answers:


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海事组织他们没有任何目的,可以将它们排除在外。如果要最小化输入失调,则从输出到反相输入的反馈中也应该有一个。两个输入应具有相同的阻抗。
尤其是对于FET运算放大器等非常高的输入阻抗,似乎不需要它们。


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我已经看到这样做了,表面上是为了限制带宽(依赖于输入电容),或者如果超出电源轨则限制输入电流-但两者都是该恕我直言的不好借口。
MikeJ-UK 2012年

@Mike-是的,我也考虑过电容,但数据表未提及其值。输入端似乎也没有钳位二极管。
stevenvh 2012年

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嗯,我不是很确信。如果制造商自己将它们拉到那里,它们将达到某种目的。数据表没有清除运算放大器是否具有钳位二极管。它确实提到了+/- 15 V输入额定值。如@ MikeJ-UK所说,电阻器可能会限制输入电流,以防万一已知应用将超过那些输入电压额定值。
特拉克拉沃

@Telaclavo-我认为没有明确的钳位二极管(除了输入FET结!),并且没有提到Cin,因此我对“可怜的借口”发表了评论。
MikeJ-UK 2012年

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@clabacchio-就像OP所说的那样,输入阻抗要高出10,000,000倍!因此,即使一个电阻关闭了50%,也不会有任何区别。
stevenvh 2012年

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数据手册中从未对此进行讨论,但实际上,如果没有串联输入电阻,许多电压跟随器就会变得不稳定。尝试使用LME49710构建电压跟随器。驱动150欧姆负载。使用1 KHz正弦波。输出看起来很糟糕,对吧?现在在输入端添加一个10 KOhm的串联电阻。问题解决了。

我也想听听对此的解释。


这更多是对原始问题的评论,而不是答案。
戴夫·特威德

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我猜想不稳定与进给模块发出的一些微弱的输入噪声有关。由于运算放大器的寄生电容,将电阻器置于输入端会增加RC噪声阻抗。
davide

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这可能是电路图中的错误。可能的目的是使100K电阻成为输入的并联电阻,而不是串联。分流电阻器的作用是将输入阻抗降至100K。(天文学的输入阻抗并非总是可取的:一方面,它容易受到噪声的影响。)第二个目的是,如果在输入之前有一个耦合电容器,则可提供直流返回。在不将输入端接地的情况下,电容器将一直充电,直到使该输入端超出有用范围为止。通过偏置电流很小的JFET输入,可能要花费数小时甚至数天!

在这里找到了一个很好的讨论:http : //www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html

(尽管如此,这是在“吸管”:因为电路随后可能会显示电容器。)

至于串联电阻;我同意其他人。可能的原因是电流保护,以防输入因过压而击穿。


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我偶然发现了一个用于电流测量的仪表放大器电路,该电路具有相似的神秘输入电阻(两个输入均为1.3k)。显然,电阻的背后原理是在CM超出供电轨的情况下(例如,在断开带有长引线的传感器时)限制故障电流。Analog的应用笔记更详细地说明了这种情况。

但是,TI数据表中的100k电阻看起来确实有点大,并且可能会稍微增加系统噪声。


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除了已经提到的原因(保护,稳定性等)之外,我还想补充一个可能的原因:某些运算放大器要求两个输入的源阻抗都必须匹配,以达到尽可能低的失真水平。例如,这在OPA134数据表中进行了解释:

在此处输入图片说明

因此,电阻将在那里匹配其他输入的阻抗。


那不是20kOhms吗?
michi7x7
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