匹配的电阻器最大限度地提高放大器的性能

影响

在很多应用中，放大器调理的信号叠加在一个较大的 (而且有时是变化的) 共模信号之上。在理想情况下，放大器忽略共模信号，并放大、缓冲或者调理差分信号。如果放大器没有有效消除共模信号，那么在输出端就可能产生失调电压和失真。放大器的共模抑制比 (CMRR) 衡量运算放大器对输入信号共模分量的隔离能力。在这类应用中，电阻器失配仍然能非常容易地成为共模误差的最大贡献者。电阻器失配导致的 CMRR 通常以 dB 为单位，并可利用以下公式计算：

其中 G 是 R1/R2 的标称值，而 ΔR/R 是电阻器比率匹配误差。

从上述例子我们可以看出，在设定系统总体性能方面，电阻器仍然能起到主导作用。利用上面的等式，我们可以计算之前讨论的例子中电阻器的共模抑制能力。一对 0.1% 的电阻器将展现 54dB CMRR，一个 0.01% 的阵列将展现 74dB CMRR。就 CMRR 性能而言，LT5400 电阻器阵列与所考虑的其他电阻器是不同的。这是因为，该器件是专门为严格的 CMRR 容限而设计和测试的，而且其 CMRR 容限是有保证的。它提供有保证的 0.005% CMRR 匹配性能规格，就最高级版本而言，随温度变化实现了 86dB CMRR。这比仅使用上述公式实现的性能好 2 倍。

结论

运算放大器与分立式组件相结合，可构成种类繁多的有用电路。在选择这些外部组件时，应该像选择放大器本身一样小心。电阻器匹配 (尤其是随温度变化的匹配) 和共模电压范围，都是重要的性能规格，这将决定系统的准确度以及在工厂或现场需要多少校准工作才能实现所需的系统准确度。电阻器阵列最适合这类应用，诸如 LT5400 四电阻器阵列等新产品实现了卓越的精确度。

表 1

表 2