拓扑选错,参数再准也白搭

模拟前端的起点不是算增益,是选拓扑:要高输入阻抗选同相,要虚地抑制共模选反相,两端都要浮地测选差分,传感器桥路直接上仪表放大器。选对了拓扑,增益就只是一比一的除法;选错了,后面算得再准也在错误的架构上打转。

新上线的🔧 运放增益计算器 把五种拓扑做成一个选择器:反相(−Rf/Ri)、同相(1+Rf/Rg)、差分、仪表放大(RG 式,以经典三运放口径为准)、跟随器。输出同时给倍数和 dB,方便和频响图对读。

增益算完的三件事

第一件:吸附标准电阻回算实际增益。 目标 100 倍,Rf/Ri 理论比 99:1,但 BOM 里没有 99k——吸附 E96 最近值后实际增益变成 100.4 倍,偏差进不进规格要回算才知道。计算器把这一步做了:填理论增益,出推荐电阻对与实际增益偏差。电阻凑值拿不准的,配合🔧 E系列标准阻值查找 的两电阻组合搜索,0.1% 精度以内都凑得出来。

第二件:GBW 核算。 闭环增益乘信号带宽约等于增益带宽积——100 倍增益想要 1MHz 带宽,运放 GBW 至少 100MHz 还要留裕量。这一步比增益本身更容易翻车,尤其高频小信号。

第三件:摆幅与共模。 输出摆幅要在供电轨减 headroom 之内,输入共模范围要覆盖工作点——这两条手算各要查一次手册,计算器给校验提示位。

反馈回路:TL431 与 LM317 的配比

电源侧的"增益"其实是反馈分压比。🔧 稳压反馈电阻计算器 把三种常用基准做成一个页:TL431(Vref 2.495V,Vout = Vref(1+R1/R2))、LM317(1.25V 同式)、稳压管限流电阻。同样带 E 系列吸附与实际输出回验——分压比吸附标准阻值后,输出会从 5.000V 漂到 5.08V 这种事,回验栏直接标出来。合装在一页的另一个好处:分压、限流、反馈三种"电阻比"场景的口径差异(误差电流、最小负载)写在各自的提示里,不会串。

收尾

五拓扑选型、增益-电阻配比、反馈回路,这三步收在电子工程师设计台专题,起板前的模拟账都在这一页。运放的虚短虚断原理和 GBW 约束写在运放增益词条里,想抠原理的先看它。所有计算本地完成——模拟参数和原理图一样,不该离开你自己的机器。