1 简介

           反相放大器电路输入阻抗由外部电阻决定，因此要求输入源阻抗降低。该电路的共模电压等于同相端电压，通常同相端接地，所以该电路共模电压为零。

2 设计目标

2.1 输入

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2.2 输出

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2.3 频率

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2.4 电源

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3 电路设计 

        根据设计目标，最终设计的电路结构和参数如下图：

注意事项：

• 在线性运行区域使用运算放大器，该电路中的共模电压不随输入电压的变化而变化
• 输入阻抗由输入电阻器（R1）决定，确保该值大于电源的输出阻抗
• 使用高值电阻器可能会减小电路的相位裕度并在电路中引入额外的噪声（反馈电阻与输入电容会降低相位裕度）
• 避免将电容负载直接放置在放大器输出端，以最大程度地减小稳定性问题
• 小信号带宽由噪声增益（或同相增益）和运算放大器增益带宽积 (GBP) 决定。可以通过添加与R2 并联的电容器来完成额外的滤波。如果使用了高阻值电阻器，那么添加一个与R2并联的电容器可提高电路的稳定性
• 大信号性能会受到压摆率的限制。因此，应检查数据表中的最大输出摆幅与频率间的关系图，以最大程度地减小转换导致的失真

4 设计计算

        该电路的传递函数：

        

• 首先确认R1，因为R1相对于信号源阻抗的大小会影响增益误差。假设信号源的阻抗较低（例如100Ω），则设置R1 = 10kΩ，以实现1%的增益误差
• 计算该电路所需的增益。由于这是一个反相放大器，因此在计算时使用和

        

• 计算R2,以实现所需的-2V/V信号增益

              

• 计算小信号带宽，以确定其满足3kHz要求，确保使用电路的噪声增益或同相增益

        

        

        

• 计算最大程度地降低转换导致的失真所需的最小压摆率

        

        TLV170的压摆率SR为0.4V/us，满足要求

•  为了避免稳定性问题，确保器件的增益设置电阻和输入电容创建的零点大于电路带宽

        

        

        

注：和分别是TLV170的共模和差分输入电容，因同相端接地，所以和对地并联关系，其等效电路图如下所示，P1点往外看R1和R2并联，与Ccm和Cdiff并联电容形成低通电路。

5 电路仿真

时域仿真：

频域仿真：