ICL7650斬波穩零運算放大器的原理及應用

　　時(shí)鐘控制端，可通過(guò)該端選擇使用內部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘。當選擇外部時(shí)鐘時(shí)，該端接負電源端（V－），并在時(shí)鐘輸入端（EXTCLKIN）引入外部時(shí)鐘信號。當該端開(kāi)路或接V＋時(shí)，電路將使用內部時(shí)鐘去控制其它電路的工作。
2工作原理
　　ICL7650利用動(dòng)態(tài)校零技術(shù)消除了CMOS器件固有的失調和漂移，從而擺脫了傳統斬波穩零電路的束縛，克服了傳統斬波穩零放大器的這些缺點(diǎn)。
　　ICL7650的工作原理如圖2所示。圖中，MAIN是主放大器（CMOS運算放大器），NULL是調零放大器（CMOS高增益運算放大器）。電路通過(guò)電子開(kāi)關(guān)的轉換來(lái)進(jìn)行兩個(gè)階段工作，第一是在內部時(shí)鐘（OSC）的上半周期，電子開(kāi)關(guān)A和B導通，和C斷開(kāi)，電路處于誤差檢測和寄存階段；第二是在內部　時(shí)鐘的下半周期，電子開(kāi)關(guān)和C導通，A和B斷開(kāi)，電路處于動(dòng)態(tài)校零和放大階段。
　　由于ICL7650中的NULL運算放大器的增益A_0N一般設計在100dB左右，因此，即使主運放MAIN的失調電壓V_OSN達到100mV，整個(gè)電路的失調電壓也僅為1μV。由于以上兩個(gè)階段不斷交替進(jìn)行，電容C_N和C_M將各自所寄存的上一階段結果送入運放MAIN、NULL的調零端，這使得圖2所示電路幾乎不存在失調和漂移，可見(jiàn)，ICL7650是一種高增益、高共模抑制比和具有雙端輸入功能的運算放大器。

3應用電路
　　ICL7650除了具有普通運算放大器的特點(diǎn)和應用范圍外，還具有高增益、高共模抑制比、失調小和漂移低等特點(diǎn)，所以常常被用在熱電偶、電阻應變電橋、電荷傳感器等測量微弱信號的前置放大器中。
　　圖3所示電路是某地震前兆信號采集系統的前置放大電路。系統中碳電極與信號調理器浮空地之間感應的自然地空電位V_i1和V_i2被分別加到I－CL7650的兩個(gè)輸入端，微弱信號V_i1和V_i2經(jīng)放大后將從ICL7650的第10引腳輸出，放大后的信號經(jīng)過(guò)一系列處理后可分別送入顯示器和記錄儀進(jìn)行顯示和記錄，以供地震研究和預測使用。
　　為了防止輸入信號幅度過(guò)大而導致ICL7650損壞，圖3電路在兩路信號的輸入端分別加入了起保護作用的四個(gè)二極管D1～D4。由于電路正常工作時(shí)的輸入信號V_i1和V_i2幅度很小，所以二極管不導通，也就不會(huì )影響電路的正常工作。電路的增益較高，為防止產(chǎn)生高頻振蕩，設計時(shí)在電阻R4上并接了電容C3，因其容量較小，所以對信號放大倍數的影響也非常小。為了抬高運算放大器輸出信號的直流分量，可將箝位端接在運算放大器的反向輸入端。
　　運用ICL7650生產(chǎn)的三十多套地震前兆信號采集系統已分別安裝在全國四個(gè)省市近十個(gè)地震臺站，并已采集到大量的地震前兆信號，因此可以證明：整個(gè)系統性能穩定、抗干擾能力強。