數(shù)據(jù)采集、傳感器信號調理以及輸入信號變化范圍較大的其他應用，會要求采用增益可選放大器。傳統(tǒng)的增益可選放大器在反饋環(huán)路中，是用開關將電阻連接至反相輸入，不過開關電阻會降低放大器的噪聲性能，增加了反相輸入上的電容，且提高了非線性增益誤差。在使用低噪聲放大器時，噪聲和電容的增加，非線性增益誤差，所有這些都會影響精密應用的準確性。

 

 

圖 1. 利用 ADA4896-2 和 ADG633 構建低噪聲增益可選放大器來驅動低阻負載
 

圖 1 所示增益可選放大器采用了一種創(chuàng)新的開關技術，可以保持 ADA4896-2 的 1 nV/√Hz噪聲性能，同時降低非線性增益誤差。利用這種技術，用戶可以選擇電容最小的開關來使電路的帶寬最大化。

 

通過 ADG633 三路SPDT CMOS開關實現(xiàn)的開關采用以下配置：S1A和S2A同時開啟，或者，S1B和S2B同時開啟。開關S1 連接至反饋電阻的輸出端，開關S2 在V1 或者V2 進行采樣，在這部分點開關電阻不影響增益。這樣能夠降低增益誤差，同時保證噪聲性能不變。在所示值下，第一級放大器增益為 4V/V（“A”開關開啟）或 2 V/V（“B”開關開啟）。開關增益的數(shù)量可通過增加開關加以擴展，也可通過多路復用器（如 4:1 ADG659 或 8:1 ADG658）進行擴展。

 

請注意，輸出緩沖器流過 S2 采樣開關的非線性導通電阻的輸入偏置電流將產(chǎn)生失調。為了補償該失調，須將未使用的開關(S3B)置于輸出緩沖器的反饋路徑中。

 

另外，輸入放大器的偏置電流會導致因增益而異的失調。由于輸入放大器和輸出緩沖器采用同一芯片，因此可以利用其偏置電流的相對匹配性來消除上述失調變化。將一個大小等于 RF2與 RF1之差值的電阻與開關 S2A 串聯(lián)，可以減少失調-電壓差。下面的推導公式說明，在 V1 采樣可產(chǎn)生所需的信號增益，且無增益誤差。RS表示開關電阻。V2 可以利用同樣的方法導出。
 

 

將方程 1 代入方程 2 可得，

 

 

注意，如果 VO1產(chǎn)生所需的信號增益且無增益誤差，則緩沖輸出 VO2也無增益誤差。圖 2 所示為電路在 VO2處的歸一化頻率響應。

 

圖 2. VO2/VIN的頻率響應