設計目標

設計說明

該設計將全差分放大器 (FDA) 用作差分輸入至差分輸出放大器。

設計說明

1. R2/R1 比例與 R4/R3 相同，可以設置放大器增益。
2. 對于給定的電源，F(xiàn)DA 的輸出擺幅是單端放大器的兩倍。這是因為全差分放大器會擺動輸出的兩個端子，而不是擺動一個端子并將另一個端子固定到接地或 Vref。因此，當 Vout+ 保持在負軌并且 Vout- 保持在正軌時，可實現(xiàn) FDA 的最小電壓；當 Vout+ 保持在正軌并且 Vout- 保持在負軌時，可實現(xiàn)最大電壓。
3. FDA 對于噪聲敏感信號很有用，因為均勻地耦合到兩個輸入中的噪聲不會放大，這與以接地為基準的單端信號情況一樣。
4. 輸出電壓將以 Vocm 設置的輸出共模電壓為中心。
5. 兩個反饋路徑應在布局上保持對稱。

設計步驟

• 設置 R2/R1 比例以選擇交流電壓增益。為了保持反饋路徑平衡，
  
• 對于 Vs = 10V，在給定輸出軌 9.8V 和 0.2V 的情況下，驗證 16Vpp 是否處于針對 V_ocm = 5V 提供的輸出范圍內。

  在正常運行狀態(tài)下：

  
• 重新整理以求解邊緣條件下的每個輸出電壓
  
• 針對 Vout = +8V 和 V_ocm = +5V 進行驗證，
  
• 針對 Vout = -8 V 和 V_ocm = +5V 進行驗證，
  

  請注意，最大可能擺幅為：

  
• 當輸出范圍為 1V 至 9V 時，使用放大器的輸入共模電壓范圍和反饋電阻分壓器來確定信號輸入范圍。由于對稱性，只需進行一側的計算。
  

設計仿真

交流仿真結果

瞬態(tài)仿真結果

設計參考資料

德州儀器 (TI)，符合儀表標準的高 Q 有源差分帶通濾波器參考設計，TIDA-01036 工具文件夾

設計特色運算放大器

設計備選運算放大器