在参数选择上下了功夫的±100V输入差动放大器

在参数选择上下了功夫的±100V输入差动放大器

电路的功能

普通OP放大器允许的共模输入电压为±12V（V=±15V时），若大于这一数值，OP放大器内部电路就不能正常工作，这是受电源电压限制之故。若使用高输入电压OP放大器，则可扩大共模输入电压范围。本电路由于用电阻进行1/10分压，因此输入电压可能±100V。

采用衰减电路后，增益就会有所下降，所以在反馈电路中也加了分压电路，使放大倍数仍为1。下面举例加以说明：如要测量或监视48V电源线路中流过的电流，使用隔离放大器进行隔离就很容易得到电压输出（在电路中串联敏感电阻，获得电压降）。而本电路也能产生与之相同的效果。

电路工作原理

在标准差动放大电路中，增益一定时，R1和R2就会有一定比例。而本电路通过选定R2=R1/10，R4=R2/10，使得OP放大器的正输入端为共模输入电压的1/10。为补偿衰减了电压，在R5和R6构成的分压电路中取R5=R6（A-1）这样则可使合成放大倍数为1。

分压电路的电阻值如不大大低于R3，就会产生误差，这时应在分压电路输出端加缓冲放大器。本电路电阻比约有1000倍，所以误差在0.1%以内，如果使用额定误差为±1%的电阻，则意义不大。

虽然本电路放大倍数为1，但内部的电压放大则为10倍，所以环路增益降低20DB，偏置漂移也扩大10倍。为此，要么设计时尽量加大差动电压信号。要么采用精密的OP放大器。

R3和R4并联的电容除用于降低高频特性外，还可用于滤除电源线路的AC噪声，所于在R4上并联微调电容（CV1）。

元件的选择

因为OP放大器的外围电阻阻值高，所以要选用输入偏流小的放大器。虽然BI-FET型OP放大器常温时偏流很小，其值在100PA以下，但是偏流会随周围温度上升而增大，在室外使用的仪器，选用这种放大器时应予注意。尽管线性技术公司生产的LT1012输入电路是双极型的，但是偏流却很小，和FET输入精度要求高的仪器。要求不太高的场合，可选用TI公司的TL系列和NS公司的LF系列OP放大器。

调整

若按图A所示方法调整，须选用对负载无影响的传感电阻并确定保持输出电压关系不变的共模电压（这时不会因电源电压而发生很大变动）变化范围。如果电阻值有误差，共模抑制比（CMRR）就会恶化，这时应该根据需要把R4值取为910K，并串联一个20K的可变电阻。

要监控交流电流时，须调节微调电容CV1，以便使该频率的CMRR值最小，电路中没加失调调整电路，在不能得到大的传感电压时，应在失调调节引线（1.8引线）上加一个可变电阻，使传感电阻短路，输出EO等于零。