依據(jù)儀表放大器的工作原理，利用德州儀器公司的TLC2652設計了一低頻弱信號放大電路。通過Multisim軟件仿真分析，該電路具有極高的輸入電阻，極低的輸出電阻，共模抑制能力很強，能放大頻率在0～300 Hz內的微伏級信號，且該電路的工作穩(wěn)定，失真度小。本文主要以直流與低頻信號為研究對象設計一弱信號放大器，并進行仿真分析。

1 集成運算放大器的選擇
??? 隨著集成工藝與電子技術的發(fā)展，集成運算放大器的性能越來越好。TLC2652是德州儀器公司使用先進的LinCMOS工藝生產(chǎn)的高精度斬波穩(wěn)零運算放大器。斬波穩(wěn)零的技術使TLC2652具有優(yōu)異的直流特性，將失調電壓及其漂移、共模電壓、低頻噪聲、電源電壓變化等對運算放大器的影響降低到了最小值，因此TLC2652非常適合用于微信號的放大。
1．1 TLC2652的內部結構
??? 如圖1所示，TLC2652主要由5個功能模塊構成：

??? (1)主放大器(Main)：與一般的運算放大器不同，它有三個輸入端。除引出芯片外部的同相和反相輸入端外，其在芯片內部還有一個用于校零的同相輸入端。
??? (2)校零放大器(Null)：它也有三個輸入端，但與主放大器相反，在芯片內部的輸入端是反相輸入端。
??? (3)時鐘和開關電路：內部時鐘產(chǎn)生時鐘信號，控制各開關按一定的時序閉合與斷開。在14和20引腳的芯片中時鐘信號還可從外部引入。
??? (4)補償網(wǎng)絡(Compensation-Basing Circuit)：它使電路在較寬的頻帶內有平坦的響應。在TLC2652中，電路的高頻響應主要由主放大器決定。
??? (5)箝位電路(Clamp Circuit)：它實際上是一個當輸出與電源電壓相差接近1 V時動作的開關，把CLAMP與運放的反相輸入端短接，則其引入的深度負反饋可使電路在過載時的增益大大下降以防止飽和。它可以加速電路在過載后的恢復。
1．2 TLC2652的主要性能指標
??? (1)極低的輸入失調電壓：最大值1μv
??? (2)極低的輸入失調電壓漂移：典型值0．003μV／℃
??? (3)低輸入失調電流：最大值500pA(TA=-55℃～125℃)
??? (4)開環(huán)電壓增益：最小值135dB
??? (5)共模抑制比：最小值120dB

2 弱信號放大電路
??? TLC2652的典型電路如圖3所示，構成差分放大電路。

???

如果R1=R2，R3=R4，則

??? u0=(ui1-ui2)(R2／R1)
??? 這一電路提供了儀表放大器的功能，即放大差分信號的同時抑制共模信號，但是同相輸入端與反相輸入端阻抗相當?shù)投也幌嗟取Ｓ蓤D3容易得到同相輸入端的阻抗為(R2+R4)，反相輸入端的阻抗為R1。另外，這一電路要求電阻對R1／R2和R3／R4的比值匹配得非常精密，否則，每個輸入端的增益會有所差異，這將直接影響電路的CMR。現(xiàn)根據(jù)儀表放大器的工作原理設計一個高精度高穩(wěn)定性的放大器。