設計目標

設計說明

該電路可以通過直流耦合輸入生成連接到儀表放大器的交流耦合輸出。輸出通過積分器進行反饋，積分器的輸出用于調制放大器的基準電壓。這會創建一個高通濾波器并有效地消除輸出偏移。該電路避免了輸入端的大電容器和電阻器需求，否則會因組件不匹配而顯著降低 CMRR。

設計說明

1. 從輸出到基準的直流校正具有單位增益。U₁ 只能針對其輸入/輸出限制范圍內的信號進行校正，因此可以校正的直流電壓幅度會隨著儀表放大器增益的增加而降低。有關詳細信息，請參閱“設計步驟”中的表。
2. 較大的 R₁ 和 C₁ 值將降低截止頻率，但會增加啟動瞬態響應時間。可以在瞬態仿真結果中觀察到啟動行為。
3. 以這種方式進行交流耦合時，總輸入電壓必須保持在儀表放大器的共模輸入范圍內。

設計步驟

1. 設置電路的截止頻率下限（積分器截止頻率）。截止頻率上限由增益和儀表放大器帶寬決定。
   ${\mathrm{f}}_{\mathrm{L}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{R}}_1\times {\mathrm{C}}_1}=\text{16 }\mathrm{Hz}$
2. 為 R₁ 和 C₁ 選擇標準值。
   $\begin{array}{l}{\mathrm{C}}_1 = \text{100 }\mathrm{nF}\\ {\mathrm{R}}_1=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times \text{100 }\mathrm{nF}\times \text{16 }\mathrm{Hz}}=\text{99.47 }\mathrm{k\Omega }\approx \text{100 }\mathrm{k\Omega } \left(\mathrm{standard} \mathrm{value}\right)\end{array}$
3. 電路的直流抑制能力會隨著增益的增大而降低。下表提供了對更高增益的直流校正范圍的良好估計。

   增益	直流校正范圍
   1V/V	±10V
   10V/V	±1V
   100V/V	±0.1V
   1000V/V	±0.01V

設計仿真

交流仿真結果

瞬態仿真結果

設計參考資料

德州儀器 (TI)，SBOMAU0 TINA-TI? 電路仿真，文件下載

德州儀器 (TI)，TIPD191 具有直流抑制的儀表放大器，參考設計

設計采用的儀表放大器

設計特色運算放大器

設計備選運算放大器