電阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)置固定增益差分放大器的增益

通過增加外部電阻網(wǎng)絡(luò)，可以將固定增益差分放大器（如MAX98300）的增益降低到所需的增益電平，但必須考慮內(nèi)部電阻的負(fù)載效應(yīng)。本筆記包括用于計(jì)算這些效應(yīng)的公式，以及用于選擇網(wǎng)絡(luò)中所需電阻值的電子表格鏈接。

當(dāng)固定增益放大器不能為應(yīng)用提供最佳增益時(shí)，可以通過添加外部電阻網(wǎng)絡(luò)將增益調(diào)節(jié)到較低的值。該衰減電路的工作方式類似于分壓器，但有一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別：外部網(wǎng)絡(luò)由固定增益放大器內(nèi)部的輸入電阻加載（圖 1）。對(duì)于差分輸入配置，該系統(tǒng)可以簡化為等效的半電路進(jìn)行分析（圖 2）。

圖1.MAX98300固定增益音頻放大器可配置為差分（A）或單端（B）信號(hào)。

圖2.對(duì)于圖1A的差分配置，等效半電路簡化了分析。

差分配置（圖1A）的電壓增益確定如下：

其中，GAIN是放大器的固定電壓增益，單位為dB。（MAX98300差分音頻放大器提供0、3、6、9和12dB固定增益版本;輸入電阻在6、9和12dB配置中典型值為20kΩ，在3dB配置中為28kO，在0dB配置中典型值為40kΩ。

對(duì)于單端配置，增益為

這些增益方程假設(shè)頻率遠(yuǎn)高于C形成的高通濾波器的截止頻率在以及電路的等效輸入電阻。

MAX98300放大器的固定增益典型值在5%以內(nèi);內(nèi)部輸入電阻的絕對(duì)容差為±50%，在計(jì)算產(chǎn)生的系統(tǒng)增益時(shí)必須考慮這一點(diǎn)。還必須使用最壞情況方法來計(jì)算增益容差，從而考慮外部電阻的容差。用電阻值與正常值的最大偏差（即±容差限值的極值）替換電阻值會(huì)產(chǎn)生最壞的情況：

對(duì)于最嚴(yán)格的公差，請(qǐng)選擇相對(duì)于 Ri 的小 R1。確?？紤] V 的源特征在，它必須能夠驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的等效負(fù)載。在確定系統(tǒng)的最終增益時(shí)，請(qǐng)記住輸出阻抗為V在與衰減電路的輸入阻抗形成分壓器。此負(fù)載 （R在） 可以按如下方式確定。

對(duì)于差分配置，R在= R1 + Ri/（R2/2）。R在和 C在形成一個(gè)高通濾波器，其截止頻率 F-3分貝，是：F-3分貝= 1/（2 × π × R在× C在).

對(duì)于單端配置，R在= R1 + Ri/（R2 + R1/Ri）。輸入阻抗 （Z在） 的衰減網(wǎng)絡(luò)為：

其中f是輸入信號(hào)頻率。

推導(dǎo)單端情況的高通截止頻率就不那么簡單了。要查找 F-3分貝您必須知道電阻值。一旦知道它們，您就可以求解以下f = F-3dB: ZIN(f) = √2 × ZIN(f = 5000).

電子表格可用于確定正確的電阻值和系統(tǒng)容差。請(qǐng)記住，電阻具有離散的電阻值。它們必須匹配，而不是簡單地計(jì)算。

審核編輯：郭婷