关于放大小信号的问题

刚开始接触运放一块，有个很基础的问题，网上查阅了很久，一直都是一知半解，望大伙不吝刺激，先谢了。

     单电源运放现在用的很火，目前做一个项目，电池供电，所以选了ti的一颗opa333，单电源，低功耗，低电压。

主要目的是放大一个传感器出来的小电流信号，电流是nA级的，电路图见下。

S是传感器，红色部分是提供直流偏置，绿色部分是低通滤波到后一级adc做采样。

偏置问题：

     1 红色部分是用一个稳压管做稳压，那作为偏置，最终+极的电压不应该是（Vsenor+Vref）吗？稳压管这么一稳压，不是永远是稳压管的稳压值了，还何来叠加（不超出稳压管能力范围）？当然上图是一个差分运放，减法器，但是我网上浏览了很多，单端放大也很多这样用。

     2 看到用电阻分压然后做直流偏置的。1的坏处是偏置电压必须随着稳压管特性，电阻分压是可以随意你想要的值。但是由于运放的偏置电流的存在，会导致电  阻分压点的电压值略偏低于理论值，当然opa333的几十pA的电流我这里可以直接忽略了。问题是这样的设计我接上传感器后正端的波动很大（100K的分压电阻，有50mv左右的波动），运放输出也有波动（40mv左右），并不是我所期望的（期望在1mv以内的波动）。

         然后我就直接在分压电阻那个稳压点并联了一个4.7uf电容，整个现象似乎是趋于我的期望了。

       问题：2这种做法直接并电联可取吗？电容值取多大有讲究吗？2和1是否区别很大，因为1的正端是基本钳住在稳压管的值，2是叠加？

        看到分压有一种说法，见下图：

电阻分压做偏置要保证R1*C1 = R2*C2，这种说法的理论依据是什么？

低通滤波问题：

绿色部分仅作为低通滤波吗？看到之前有说运放出来不能直接接Σ-△型的ADC，其他还有和作用？

放大倍数问题：

标准差分放大器应该差不多是这样，Vo = （V1-V2）R4/R3

但我画的那图（传感器提供的参考电路），没有类似上图的R3，怎么计算放大倍数？

共模抑制问题：

差分放大器需要共模抑制，我记得在上图中需要R1*R2 = R3*R4。那传感器提供的那图如何做？

不好意思，一下子很多问题，大神帮我分析分析，知道的朋友回答一个两个也好的，万分感谢了~

亲，建议你用电阻分压做基准。稳压管阻抗包括反电势部分内阻部分和漏电流及PN反电势及噪音源。这些都是温度等背景函数。不适合精密放大偏置。由于参考源内阻及噪音影响，需要在参考源并旁路电容。容值一般在103～105之间。

好的，多谢兄弟。

电阻分压做偏置要保证R1*C1 = R2*C2，这种说法的理论依据是什么？

有听过上面这样的理论吗？

这是响应平衡设计。RC并联后交流响应时间常数为RC积。响应一致保证了即便在上电阶段，参考点电压和电源电压比值恒定。

厉害！

再请教下，第一幅图中没有第三幅图那样的R3电阻，我放大倍数怎么做理论计算？是直接用senor的内阻吗？

亲，这是电流放大设计。将源在短路状况下的电流信号放大成电压信号输出。

运放在线性区工作时，可以看作输入端开路；同时也可看作两输入端短路即虚短。从虚短看，信号源短路输出。短路电流从R3及其并联支路流到输出端。R3反馈网络阻抗与源短路电流积（包括矢量）即为输出电压（矢量）。

xp，您好！

     非常感谢，茅塞顿开。

     是否是这样理解，上图手绘的等效电路为：

R4是0欧姆（虚短），Is流过R3产生电压，在Vref上做叠加。

1 如果这样看，那在这条通路上电势是越来越高的，R4被等效成了0欧姆，实际应该等效个几欧姆吧，那么+端的电势不是低于-端了吗？运放不是工作不正常了？

    该如何理解或者怎么等效？

2 根据实际情况1肯定不是那么理解的，实际+端肯定是高于-端，运放才能正常放大。我现在的目的是尽量拉开Vref到Vcc的压差，提供更大的采样空间，那既然Vref可以动，我是否能将其直接接地？等效电路就变为如下：

似乎看着也挺合理，但是考虑到正端接地了，依据正端电势大于负端才能工作，那么负端电势变为负了，本身整个电压为0-vcc，似乎不合理。

这个该怎么理解？