1、運放電路設計中無源元件的選擇        以往我們的設計總是集中在運放本身的規范上,但常常是無源元件會成為系統性能的主要限制。本文將集中討論在集成運放電路設計中,應如何正確地選擇無源元件 ,以使運放電路獲得較高的性能。 電阻 最基本的電路元件是電阻，在電路中（不閉合的），電阻的特性是由歐姆定律V= IR來描述的。目前的大多數通用系統都是基于12位精度和特性的，這就要求能精確地定義212 =4096個不同的電平，為了保證每個電平的唯一確定，必須使這些量中的每一個都精確到±1/2LSB。這就意味著在很多應用

2、中，即使精確到±0.012 的誤差和漂移，也能使性能降低到不能接受的程度。 例如，如果我們希望把一個0到100mV的信號放大100倍，用來供給一個具有0到10 V輸入范圍的12位A/D轉換器來變換，可以使用圖1電路。     電阻的初始公差可以通過校準或選擇來補償，因而可以把初始增益精度設置成所要求的任何公差下一個問題是全溫范圍內的穩定性問題，大多數用戶會認識到電阻的絕對溫度系數不是很關鍵的，只要那兩個電阻有匹配的溫度系數。溫度系數約為1500ppm/ 的碳質電阻顯然是不適宜的，即使溫度系數能夠匹配到?（不大可能），15p pm/的溫度系數也是不適宜的。

3、1/2LSB（0.012）對應于120ppm，施加于這兩個電阻上的8溫度變化而引起的增益漂移如圖2所示。 購買絕對溫度系數為10到100ppm/之間的金屬膜電阻相對較為容易。規定電阻對溫度系數跟蹤到210ppm/也是頗為平常的，例如，假定我們購買了絕對溫度系數為50ppm/完全匹配的RN55C電阻，問題能解決嗎?   這個影響甚至不是線性的，在一半幅度的情況下： 放大器電路的傳遞函數如圖3所示。由于誤差的3/4出現在超過工作范圍的1/2，這種放大器電路的傳遞函數不是線性的。為了解決這個問題，在選擇電阻時有五個重點要考慮的問題：1. 嚴格匹配溫度系數 2. 低的絕對溫度系數 3. 低的

4、熱阻（較高的額定功率較大的外殼） 4. 低的電壓阻尼系數 5. 匹配電阻的緊密熱耦合（一個封裝電阻網絡） 線繞電阻常被用在精密電路中，如果不能充分了解它們，這些電阻可能引起顯著的誤差。大多數精密線繞電阻或者是用標準方法，或者是用無感方法繞制的。從感抗最小的觀點來看，后者是可取的。這類電阻對于阻值低于10k的情形，仍然有一點電感（約為20H），電阻值在10k以上，實際上會呈現出并聯電容（5pF左右）。所以需要考察電阻接到導線材料上的端頭，在兩種不同的金屬接合處將 產生熱電動勢，因而在精密電路中可能會出現問題。 標準的精密線繞電阻使用的導線材料稱為“Alloy180”（77的銅，23的鎳） ，當把

5、它接到電阻線上時將產生42V/的熱電勢。如果兩個端點保持在同一溫度下，就不會有靜態誤差產生。但是如果電阻垂直安裝，電阻的頂端和底端就不大可能處在同樣的溫度下，由于電阻的耗散功率（由信號電壓引起的），熱量會上升，并產生一個誤差電壓。鍍錫的銅引線（通常是專用工藝得到的），能把熱電勢降到2.5V/，所以對于精密電路來講這是一個很值得的選擇。 用于高阻抗環境的電阻的選擇是很關鍵的，大兆歐電阻應是碳膜或陶瓷淀積氧化物的，以便在低噪聲和高穩定性方面獲得最好的性能。大兆歐電阻的最好封裝是用硅樹脂漆噴射的玻璃體，以便使濕氣的影響減至最小。這種電阻必須處理得非常仔細，以防止表面沾污。各電阻的優缺點摘要如表1所示。電容 電容器是另一種基本的電子元件，實際使用時可能是不理想的，因而會損害了電路的性能。 考慮到尺寸和成本，大多數實用的、大數值的電容都是電解型的(等效電路如圖5)，可見，這樣的電容特別適用于濾除低頻噪聲： Z=RC+jLC+1/jC 介質吸收其實就是，當快速充電和放電時，吸入到介質內的電荷不能馬上加到電容上或從電容上離開(如圖6所示)。這種效應在有很多通道的數據收集系統中是有害的。在轉換以前，這些通道里都有由采樣-保持電路采集的各種各樣的數據，在 最大階躍的最壞情形中，由保持電容的介質吸收引起的誤差，等于介質吸收能力 。由于正在測量的電壓和