如何選擇運(yùn)算放大器的反饋電阻的大小

1.簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)了同相器件并將其制成實(shí)際電路板后，將存在三個(gè)雜散電容：CIN +，CIN-，COUT，如下圖所示。

由于CIN-的旁路效應(yīng)使放大器的高頻響應(yīng)變差，因此其頻帶的上限頻率約為：fH = 1 /（2πR2CIN-）。

如果增益電阻器R2的電阻值較大，則上限頻率將大大降低，并會(huì)同時(shí)引入。

滯后相位可能會(huì)導(dǎo)致振蕩。

從理論上講，如果要使同相增益達(dá)到10倍（使用10kΩ至1kΩ），則使用1KΩ至100Ω不好。

2.實(shí)際應(yīng)用中反饋電阻的特定值范圍與電路的放大系數(shù)以及運(yùn)算放大器的輸出幅度和輸出電流有關(guān)。

上圖顯示了反相比例放大器。

假設(shè)使用的運(yùn)算放大器是LM358，則電路的工作電壓為±5V。

圖中的電阻R2為輸入電阻，RF為反饋電阻。

放大倍數(shù)是-（RF / R2），其中負(fù)號(hào)“-”表示-。

表示輸出電壓與輸入電壓相反。

▲為什么反饋電阻RF不能太??？因?yàn)樵诜聪啾壤糯笃髦?，反相輸入端子（即圖中的V-端子）是虛擬地，所以該端子的電勢(shì)非常接近地電勢(shì)（與地電勢(shì)的電壓差為（單位為微伏），但它不等于接地電位，因此反饋電阻RF也等于運(yùn)算放大器的負(fù)載。

我們假設(shè)RF =10KΩ，運(yùn)算放大器的輸出幅度為3V，流經(jīng)RF的電流為3V /10KΩ= 0.3mA（此電流由運(yùn)算放大器提供。

LM358的最大輸出電流通常約為30mA）。

，但如果采用RF，則當(dāng)該值為100Ω并且輸出電壓不變時(shí)，流經(jīng)RF的電流可以達(dá)到30mA，達(dá)到LM358的最大輸出電流。

此時(shí)，LM358的輸出幅度將減小，并且輸出波形將失真。

從上面可以看出，反饋電阻RF不能太小。

▲為什么反饋電阻RF不能太大？由于RF決定了電路的放大倍數(shù)，因此當(dāng)要求放大倍數(shù)很高時(shí)，如果R2不變，并且要獲得高放大倍數(shù)，則必須增加RF的電阻，但其電阻不能太大。

假設(shè)R2為100KΩ，所需的放大倍數(shù)為100，此時(shí)RF將高達(dá)10MΩ。

如此大的反饋電阻的精度和穩(wěn)定性遠(yuǎn)不及幾十KΩ內(nèi)的小電阻，因此此時(shí)電路放大的精度將受到影響（在精密測(cè)量電路中是不允許的）。

此外，如果RF的值太大，則LM358自身在RF上的輸入偏置電流產(chǎn)生的額外偏置電壓也將顯著增加，從而導(dǎo)致輸出偏置電壓的增加。

可以看出，RF的值不能太大。

通常，對(duì)于RF，選擇數(shù)百Ω到數(shù)十KΩ范圍內(nèi)的電阻更為合適。