电阻网络设置固定增益差分放大器的增益

通过增加外部电阻网络，可以将固定增益差分放大器（如MAX98300）的增益降低到所需的增益电平，但必须考虑内部电阻的负载效应。本笔记包括用于计算这些效应的公式，以及用于选择网络中所需电阻值的电子表格链接。

当固定增益放大器不能为应用提供最佳增益时，可以通过添加外部电阻网络将增益调节到较低的值。该衰减电路的工作方式类似于分压器，但有一个关键区别：外部网络由固定增益放大器内部的输入电阻加载（图 1）。对于差分输入配置，该系统可以简化为等效的半电路进行分析（图 2）。

图1.MAX98300固定增益音频放大器可配置为差分（A）或单端（B）信号。

图2.对于图1A的差分配置，等效半电路简化了分析。

差分配置（图1A）的电压增益确定如下：

其中，GAIN是放大器的固定电压增益，单位为dB。（MAX98300差分音频放大器提供0、3、6、9和12dB固定增益版本;输入电阻在6、9和12dB配置中典型值为20kΩ，在3dB配置中为28kO，在0dB配置中典型值为40kΩ。

对于单端配置，增益为

这些增益方程假设频率远高于C形成的高通滤波器的截止频率在以及电路的等效输入电阻。

MAX98300放大器的固定增益典型值在5%以内;内部输入电阻的绝对容差为±50%，在计算产生的系统增益时必须考虑这一点。还必须使用最坏情况方法来计算增益容差，从而考虑外部电阻的容差。用电阻值与正常值的最大偏差（即±容差限值的极值）替换电阻值会产生最坏的情况：

 

最低增益	单端	微分	最高增益	单端	微分
R1a	+公差	+公差	R1a	-宽容	-宽容
R1b	+公差	+公差	R1b	-宽容	-宽容
R2	-宽容	-宽容	R2	+公差	+公差
里1	-宽容	-宽容	里1	+公差	+公差
里2	+公差	-宽容	里2	-宽容	+公差

 

对于最严格的公差，请选择相对于 Ri 的小 R1。确保考虑 V 的源特征在，它必须能够驱动网络的等效负载。在确定系统的最终增益时，请记住输出阻抗为V在与衰减电路的输入阻抗形成分压器。此负载 （R在） 可以按如下方式确定。

对于差分配置，R在= R1 + Ri/（R2/2）。R在和 C在形成一个高通滤波器，其截止频率 F-3分贝，是：F-3分贝= 1/（2 × π × R在× C在).

对于单端配置，R在= R1 + Ri/（R2 + R1/Ri）。输入阻抗 （Z在） 的衰减网络为：

其中f是输入信号频率。

推导单端情况的高通截止频率就不那么简单了。要查找 F-3分贝您必须知道电阻值。一旦知道它们，您就可以求解以下f = F-3dB: ZIN(f) = √2 × ZIN(f = 5000).

电子表格可用于确定正确的电阻值和系统容差。请记住，电阻具有离散的电阻值。它们必须匹配，而不是简单地计算。

审核编辑：郭婷