如何实现一种Op Amps电路设计呢？

1.前言：

叙述集成运算电路之前，分享一种研发设计思想。从某种意义上说，RD研发设计工作，就是不停地遇到和解决意料之外问题的过程。

在遇到问题有两种解决方法：做加法或做减法。例如在系统遇到干扰时，可利用做加法方式，增加抑制干扰器件；也可利用做减法的方式，分析干扰回路，并将其断开。

对于具体的问题，采用哪种方式，需要具体分析与权衡。然而一般来说，如果能够采取做减法的方式解决问题，那么对问题解决，更加彻底，效果也更好。本文也体现了这一思想。

2.概述：

随着电子技术迅速发展，应用数字技术处理模拟信号的情况越来越普遍。因此信号链设计的概念被重视，信号链设计更加侧重于从系统的角度看问题。将传感器，信号调理电路，ADC , DAC 作为一个整体讨论。这样系统设计指标分配能够更加合理。

信号链典型应用框图

对于大多数应用领域，传感器和数据转换器属于定型产品，除了选型之外，能做的具体工作并不多。这样最终获取信号质量，极大程度上取决信号调理电路。信号调理电路又以运放电路设计为核心。

3.Op Amps 电路设计思想：

Op Amps 集成运算放大器，它可以完成加法、减法、微分、积分、等各种数学运算，同向或反向放大电路有很多种型式。在设计电路时将设计指标写成方程形式。联立方程组的方法可以直接获得最优解。

一般线性运放电路只能得到直线的方程，用斜率K表示放大电路增益，用截距B表示偏移量。Vout=±kVin±B

例：考虑设计指标电路：输入电压 Vin=±6.2V 输出电压 Vout=0~3V

将设计指标放入矩形数表 ，求逆矩阵可可得 K与b，最终电路方程为 :

Vout=0.242*Vin + 1.5

K与b均为正时，他们都应该加到运放的同向输入端，可得电路原理图：

选定Rg=20kΩ ，从1%电阻序列中挑选反馈电阻Rf=4.99kΩ。由于选择了标准电阻又一次引进了一定的误差。最终设计的具备选定原件值的转移特性曲线。

4.Op Amps 电路有源滤波设计思想：

一般为了滤除高频干扰，信号线上尖峰和毛刺。会设计一些有源滤波器。如常用的一阶，二阶滤波器等。一般用传递函数法设计滤波器。

推导传递函数过程：

可得电路图设计为典型的一阶低通滤波器