设计目标

设计说明

该电路结合了一个反相和同相放大器，可使基准电压在正负输入电压范围内进行调节。可通过增加增益来提高最大负基准电压电平。

设计说明

1. 观察运算放大器的共模和输出摆幅限制。
2. R₁ 与 R₂ 的不匹配会导致增益误差。如果 R₂ > R₁，则会增加最大负电压，如果 R₂ < R₁，则会减少最大负电压。无论在哪一种情况下，最大正电压始终等于输入电压。若使用负输入基准电压，则该关系相反。
3. 根据所需的基准电压分辨率选择电位器。一般来说，电位器可精确设置在 1/8 圈内。对于 10 圈电位器，这意味着阿尔法 (∝) 可能会存在 1.25% 的偏差。

设计步骤

阿尔法为电位器设置值与接地电压的比值。这就是输入电压的小数部分，该值将施加到运算放大器的同相终端，并由同相增益放大。

此电路的传递函数遵循：

1. 若 R₂ = R₁ = 20kΩ，则 V_o 的计算公式可进行如下简化：
   ${\mathrm{V}}_{\mathrm{o}}=(2\mathrm{\alpha }-1)\times {\mathrm{V}}_{\mathrm{i}}$
2. 若 V_i = 10V 且 ∝ = 0.75，则可确定 V_o 的值。
   ${\mathrm{V}}_{\mathrm{o}}=(2\times 0.75-1)\times 10=\text{5}\mathrm{V}$

设计仿真

直流仿真结果

设计参考资料

德州仪器 (TI)，SBOMAU2 TINA-TI™ 电路仿真，文件下载

设计特色运算放大器

设计备选运算放大器