上一篇笔者从理论研究的方面，笔者跟大家讲述了如何用好OPA627和AD797这两款运放【点击查看】，今天，我们接着从实际应用上来看看，下图是笔者设计的Hi-end平衡前级的框图：

从图上看，这是一个平衡前级电路。接下来，我将针对该平衡前级线路进行再设计：

一、输入缓冲和阻抗变换级的设计

输入缓冲和阻抗变换级的主要功能是将来自前级的信号经过缓冲和阻抗变换，转换为低阻抗的信号。此级电路，选择AD797运放，是会有巨大风险的（理由前面已经阐述）。因此，选择OPA627运放作为该级的放大，以保证电路性能的稳定。

下面，针对该级电路进行设计和指标估算：

如前述，反相放大器的增益会随信号源内阻影响而变化，因此，本设计选用同相放大电路。OPA627同相放大电路为一经典电路，不再重复。经查该运放规格书，可知，其噪声和输入电阻之间的关系（见下图）：

Rs越低，运放总体噪声越小。在200欧姆时达到最小值（约4.5nV/Hz），在200欧姆到1K欧姆之间，噪声缓慢增加到5.5nV/Hz。输入电阻超过10K欧姆时，运放总体噪声已经超过了10nV/Hz。

考虑到输入电阻过低，可能会导致在更换为其它型号的运放时，运放输入级过载。这个问题当采用NE5534或NE5532时就会遇到。这是因为以上两款运放输入级为了防止Biploar过载，增加了正反二极管的保护电路所致。考虑到电路的通用性，故不能采用过低的输入电阻。

综上所述，输入电阻的阻值可在300欧姆至1K欧姆范围内选取。此时系统仍可保持一个相对低的噪声水准。即便信号源内阻增加到5K，整体噪声也可控制在9nV/Hz以内。结合多种因素考虑，最终输入电阻可暂定为1K。

下面，贴出AD797的规格书中输入电阻和总体噪声的图，来验证本设计的正确性：

从图上可以看出，虽然在低输入电阻的部分OPA627噪声要高于AD797，但在主要工作区间，OPA627的总体噪声都是要低于AD797的，针对器件的选型和参数整定是正确的。

当然，该场合选择AD797，可能在调试或仿真时也会有不错的性能，但实际应用时，遇到输出阻抗高的信号源，总体性能就会恶化，这一点要特别注意。

二、差动放大级的设计

差动放大级的主要功能是完成平衡到不平衡的转换。本级电路由于前面已增加缓冲和阻抗变换级，输入电阻已不是问题，因此两种运放都有得到应用的机会。在这种情况下，应如何选择？由于本级是平衡到不平衡的转换，因此针对线路上的共模噪声的抑制性能就显得格外重要，因此需要重点关注这个指标。

查看规格书，可以比对OPA627和AD797两款运放在共模抑制方面的差异如下：

可以看出，无论在低频段，还是在高频段，AD797的CMR特性均优于OPA627。因此，本级电路首选AD797，以获得更为优越的共模噪声抑制性能，从而降低外界的干扰。

在电路参数选择上，AD797输入电阻阻值不可大于1K欧姆，否则噪声会急剧恶化。考虑到更换运放方便起见（和其它类型运放的通用性），输入电阻暂定为1K欧姆。此时，输出总体噪声约为7.9nV/Hz水平。

三、阻抗变换级设计（差动放大之后，音量衰减之前的那一级）

本级的输入是差动放大级，因此也不存在信号源输入阻抗的问题。那么在这一级的设计上，应考虑哪些问题呢？

再次对比规格书，我们发现，在输出电流能力方面，OPA627在25度常温下，最大输出电流范围约在45-68mA之间。而AD797的输出电流能力可以达到85-95mA。此时，AD797更接近一个理想运放。再看THD失真指标，在单位缓冲器条件下，OPA627的THD在1KHz时可达0.00003%，这是一个非常优秀的水平。但我们再看20KHz的数据，发现OPA627的THD急剧恶化为0.0005%。

相比之下，AD797给出的20KHz的数据，THD为-120dB，也即0.0001%的水平。同时，AD797还给出了在250KHz时的THD，此时的THD指标为-98dB ，也即0.0015%的水平。而OPA627在这个场景下确没有数据。相信也会按照20dB/十倍频程的规律恶化。从这个意义上看，在条件许可的前提下，尽可能选择AD797是明智的。四、阻抗变换级设计（音量衰减之后的那一级）

这一级的设计，需要考虑衰减式音量控制引发的输入电阻的变化了。因此，还是只能保守的选择OPA627作为放大。此时，若选择AD797，则电路噪声会急剧恶化，性能是无法得到保障的。

五、主放大级设计

尽可能选用AD797。由于电压放大级有增益，反馈电阻阻值比输入电阻阻值大，此时，可以考虑以较小的输入电阻来进一步提升AD797的性能。

若选择300欧姆的输入电阻，则电路的总噪声系数可控制在1.3nV/Hz的低水平上！同时，输出失调电压也可控制在数十uV的低数量级。加上极低的THD指标和辅助的外围电路设计，最终可以获取非常高的总体性能。

通过以上实例，我们亲历了运算放大器的选型和设计过程。这个过程不但对我们进行运放电路设计时有帮助，在其它放大器的设计中，也同样适用！