【精品博文】运放比例缩放电路及高输入阻抗

电路中需要将15V+的待测电压，输入到+5V的差分运放ADS1274中。ADC的参考电压是+2.5V，测量范围是-2.5V~+2.5V。

首先需要一个差分运放来实现单端转差分以及比例缩小。输入侧将负端通过Rin电阻接地，正端接测量信号。差分运放比较容易实现准确的比例缩小，Rin=10K，Rf=2K，Gain=1/5，缩小5倍。（如果是普通运放则需要在输入端用电阻分压来实现缩小，但在下面的高输入阻抗场合是完全不可取的）

差分输出偏置在2.5V左右，来自于后端的ADC，这个不需要精确。考虑到多个OPA共用这个偏置，中间用OPA2350运放跟随一下。完全可以在OPA2350上设置分压或放大，来产生其他偏置电压。

前端有四路待测信号，都通过一个10K电阻接到1632的正端，某个时间内只有一路通过开关导通到OPA。

其中有三路信号的驱动能力都是mA级的，另一路是uA级的弱电流。

OPA1632的输入偏置电流（Input Bias Current）要求2uA左右，所以mA级信号驱动它是不会有问题的。但是前端如果就是uA级电流来驱动，怕是不能保证放大器工作在线性范围。实测uA级信号过来会直接被1632拉到偏置电压附近，完全偏离。

这时就需要在前级加一个更高输入阻抗的运放来buffer一下。FET型的一般输入阻抗都非常大，这里选择常用的TL082，J-FET输入管，阻抗是10的12次方欧姆。偏置电流都是pA或nA级别的，弱电流也能轻松驱动。

下面是两个OPA的内部结构图

在搭电路的时候犯错了。信号先通过Relay继电器，然后到TL082跟随。结果Relay切开之后，输入Vin悬空！！！这时候输出电压就不受控了，可能是浮动也可能由内部结构决定输出电压值，实测是-3.5V（负轨是-5V电）。

解决措施就是把开关Relay放到TL082后面，输出可以悬空，但输入不能。

另外关于双电源供电是否要对称的问题，我这里正电源是+15V，负电源是-5V，只要在供电范围内，其实不需要完全对称。

上述的两路OPA都是采用同相放大，所以有共模干扰的考虑，单端线路尽量短，参考要好，让差分来走长路径。