设计目标

设计说明

该电路可以通过直流耦合输入生成连接到仪表放大器的交流耦合输出。输出通过积分器进行反馈，积分器的输出用于调制放大器的基准电压。这会创建一个高通滤波器并有效地消除输出偏移。该电路避免了输入端的大电容器和电阻器需求，否则会因组件不匹配而显著降低 CMRR。

设计说明

1. 从输出到基准的直流校正具有单位增益。U₁ 只能针对其输入/输出限制范围内的信号进行校正，因此可以校正的直流电压幅度会随着仪表放大器增益的增加而降低。有关详细信息，请参阅“设计步骤”中的表。
2. 较大的 R₁ 和 C₁ 值将降低截止频率，但会增加启动瞬态响应时间。可以在瞬态仿真结果中观察到启动行为。
3. 以这种方式进行交流耦合时，总输入电压必须保持在仪表放大器的共模输入范围内。

设计步骤

1. 设置电路的截止频率下限（积分器截止频率）。截止频率上限由增益和仪表放大器带宽决定。
   ${\mathrm{f}}_{\mathrm{L}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{R}}_1\times {\mathrm{C}}_1}=\text{16 }\mathrm{Hz}$
2. 为 R₁ 和 C₁ 选择标准值。
   $\begin{array}{l}{\mathrm{C}}_1 = \text{100 }\mathrm{nF}\\ {\mathrm{R}}_1=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times \text{100 }\mathrm{nF}\times \text{16 }\mathrm{Hz}}=\text{99.47 }\mathrm{k\Omega }\approx \text{100 }\mathrm{k\Omega } \left(\mathrm{standard} \mathrm{value}\right)\end{array}$
3. 电路的直流抑制能力会随着增益的增大而降低。下表提供了对更高增益的直流校正范围的良好估计。

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

设计仿真

交流仿真结果

瞬态仿真结果

设计参考资料

德州仪器 (TI)，SBOMAU0 TINA-TI™ 电路仿真，文件下载

德州仪器 (TI)，TIPD191 具有直流抑制的仪表放大器，参考设计

设计采用的仪表放大器

设计特色运算放大器

设计备选运算放大器