ref 测控电路第五版
有些传感器输出阻抗很高, 要求其测量放大电路有高输入阻抗. 开环集成运放的输入阻抗通常很高, 反相运放输入阻抗远低于同相运放, 为提高输入阻抗, 可在输入端加接电压跟随器, 但会引入共模误差. 在要求较高的场合下, 可采用高输入阻抗集成运放/采用通用运放组成的自举电路.
自举式高输入阻抗放大电路
- ab未接电容 C 2 C_2 C2: 输入电阻 R = R 1 + R 2 R=R_1+R_2 R=R1+R2
- 接入反馈电容 C 2 C_2 C2: 由于虚短, R 1 R_1 R1两端等电位, 对交流 R 1 = ∞ R_1=\infty R1=∞
- 减小失调电压: R 3 = R 1 + R 2 R_3=R_1+R_2 R3=R1+R2
- 这种利用反馈使 R 1 R_1 R1的下端电位提到与输入端等电位, 减小向输入回路索取电流, 提高输入阻抗, 称为自举电路
- 电路
- u o 1 = − R 3 R 1 u i u o 2 = − 2 R 1 R 3 u o 1 = 2 u i u_{o1}=-\frac{R_3}{R_1}u_i~~~~u_{o2}=-\frac{2R_1}{R_3}u_{o1}=2u_i uo1=−R1R3ui uo2=−R32R1uo1=2ui
- i = u i R 1 − u o 2 − u i R 2 = R 2 − R 1 R 1 R 2 u i i=\frac{u_i}{R_1}-\frac{u_{o2}-u_i}{R_2}=\frac{R_2-R_1}{R_1R_2}u_i i=R1ui−R2uo2−ui=R1R2R2−R1ui
- 输入电阻
R i = u i i = R 1 R 2 R 2 − R 1 R_i=\frac{u_i}{i}=\frac{R_1R_2}{R_2-R_1} Ri=iui=R2−R1R1R2 - 当 R 2 = R 1 R_2=R_1 R2=R1时, i 2 = i 1 i_2=i_1 i2=i1, 运放 N 1 N_1 N1输入电流 i 1 i_1 i1完全由 N 2 N_2 N2的电流 i 2 i_2 i2提供, 输入阻抗无穷大
- 实际 R 2 R_2 R2与 R 1 R_1 R1总有偏差
- 输入阻抗越高, 输入噪声越大