[参考译文] INA126：放大极小的空调电压

admin

Other Parts Discussed in Thread: INA126, TINA-TI, OPA388, INA163, OPA192, OPA2192

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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/590573/ina126-amplifying-a-very-small-a-c-voltage

部件号：INA126
主题中讨论的其他部件： TINA-TI， OPA388， INA163， OPA192， OPA2192

大家好，我正在尝试建立一个EMF探测器，它可以检测到极低的EMF水平。

我有一个线圈，当受到来自消磁器(50Hz？)的极高的EMF影响时，输出约为0.2V交流。但我想放大线圈的输出，以便用它轻松检测到极低的EMF水平。

我正在使用仪器放大IC (INA126PA)放大0.2V交流信号，并使用交流电压表测量输出。我希望这大约是100V AC，但目前我正在获得OV，无论是否配有100欧姆外部电阻器(RG)

我在下面提供了一个电路图。电路当前位于试验电路板上。我的3V电源由2节1.5V电池供电。

我相信我做了一些很傻的事。有人能告诉我(简单地)这是什么吗？

此致，

艾伦。

7 年多前

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好Alan：

这里有几件事需要考虑。

1.您是否尝试获得100V峰间摆动或100伏/伏增益？

无论哪种情况，您都无法真正实现这一点，因为最大输出将是您的正电源电压(1.5V)减去约0.75V，具体取决于您的负载电阻。负摆动也会在负电源(-1.5V)加上0.8V时饱和。您可以为此部件提供的最大功率是+-18V (双电源)或36V (单电源)，因此您可以实现的最大输出电压摆幅将是36V峰值到峰值或略低于36/ 0.2 = 180 V/V的增益总的来说，请考虑增加双电源电压，以增加可能的输出电压摆动。

2.***您需要包括IC输入的输入偏置电流路径。 (这很可能是您不测量任何输出的原因)***

我在TINA-TI中运行了模拟，需要这些路径来查看电压输出。这些路径是将VIN+和VIN-连接到接地的两个电阻器。我选择了47千欧，如INA126数据表的8.2 ．2.3 部分所示，但您可能需要考虑其他值，具体取决于您的应用。

3.您应该将参考引脚连接到接地，并测量从输出电压到接地的电压输出。

如果您使用单个可支持电压操作电流表，则您需要将参考电压连接到中间电源导轨。在这种情况下，测量从Vout到Vref的输出将不起作用。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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非常感谢Peter。您的建议是正确的。我实际上不需要100V输出(rms)，我只想给我一个良好的交流电压表读数。根据您的建议，我使用2 x 9V电源和接地作为中点，并将两个47kOhm电阻器放入您推荐的电阻器中。这给了我最大读数16V A/C，这是相当充足的。当我将rg降低到10欧姆时，对EMF的灵敏度大幅提高，虽然我尚未校准，但我确信它现在可以满足目的。我想在这封电子邮件之后附上一个更新的电路图，以便其他人可以使用它来构建自己的EMF表。您的系统是否允许我这样做？

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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是的，您应该可以附加文件或插入图像。完全由你决定。

Peter Iliya

精密应用

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

我尝试用一些问题和2个图表来回答，但不允许我像在初始帖子中那样插入它们。你知道如何绕过这条路吗？如果不是，我将启动一个新线程。

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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用户应能够插入文件/介质或附件。您是否单击了回复屏幕右下角的"使用丰富格式"链接？这将显示您的回复的所有编辑功能。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

我现在使用的是富格式，并尝试通过"从Word粘贴"(以前工作过)(Ctrl C，Ctrl V)和"插入文件"(作为jpg)向您发送这两个图，但两者似乎都不起作用。我已通过复制并粘贴到空白页面中检查我的PC是否正常工作，并且没有问题。也许我可以将它们附加到电子邮件中，或者通过邮寄或开始新的主题发送？？

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，

请参见下面的MY电路图，该电路图适用于采用INA126PA仪表放大器的EMF探测器。我试过它，它运行的很好，但经过一些测试，我现在意识到它需要对低A/C电压更敏感，以便获得我需要的EMF灵敏度。

使用此电路，我从一个非常小的感应式空调输入获得几伏的空调电压，不幸的是，我无法测量，因为我的万用表没有下降到这么低的水平，但是，由于我在rg时使用10欧姆电阻器，并且在测试中获得1V交流电表读数，我必须假设输入信号约为0.1mV。但是，这相当于大约1毫高斯，我正在寻找低至0.01毫高斯的读数，所以我真的需要将灵敏度乘以100。

我想知道是否可以使用2 x INA126PA仪表放大器串联获得这种放大程度？或者，您是否会推荐不同的方法，例如不同的TI放大器？

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好Alan：

我可以看到您的电路。您的问题是什么？

Peter Iliya
精密放大器

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，您似乎看到了我的邮件的第一个草稿，而不是更新的版本。

我的电路图适用于采用INA126PA仪表放大器的EMF探测器。我试过它，它运行的很好，但经过一些测试，我现在意识到它需要对低A/C电压更敏感，以便获得我需要的EMF灵敏度。

使用此电路，我从一个非常小的感应式空调输入获得几伏的空调电压，不幸的是，我无法测量，因为我的万用表没有下降到这么低的水平，但是，由于我在rg时使用10欧姆电阻器，并且在测试中获得1V交流电表读数，我必须假设输入信号约为0.1mV。但是，这相当于大约1毫高斯，我正在寻找低至0.01毫高斯的读数，所以我真的需要将灵敏度乘以100。

我想知道是否可以使用2 x INA126PA仪表放大器串联获得这种放大程度？或者，您是否会推荐不同的方法，例如不同的TI放大器？

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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当1V峰值-峰值输出且增益= 5 + 8万 INA/10 = 8005V/V时，您的输入差分信号必须为0.124mV pp，但您必须小心INA126的噪声和带宽。

您考虑将哪些频率引入线圈？

您也可以使用INA和另一个运算放大器来满足整体增益。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Alan，

另一个要考虑的事情是交流耦合您的信号，因为您必须小心放大您的INA的输入偏移电压。您可以通过将反馈中的集成商置于参考销中来移除此DC偏移。尽管您希望积分器的截止频率(1/2piC1R1) 小于您正在尝试放大的线圈信号的频率。您还希望此集成放大器具有低输入偏置电流。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

老实说，我不知道线圈将采用什么频率。我猜它可以是50赫兹以上的任何东西，包括无线电频率和手机。事实上，我希望使用一个与输出串联的频率计数器(通过一个非常小的电容器)来找出所获得信号的频率。

如果你认为把它和运算放大器结合起来是可行的，我一定会尝试它。您在第二篇文章中提供的电路图看起来非常有趣。我认为Vref和Vout2是放大输出，而Vout1和接地是电流输出，这是正确的吗？ V29和V19分别代表29V和19V吗？只有我希望将电源电压保持在18V (2 x 9V电池)，因为它是一个便携式设备。

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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在之前的电路中，参考电压是INA输出的直流偏移。它是通过集成1.59 Hz频率下INA的输出来创建的，并馈入参考引脚。然后，从输出中有效地减去INA的增益输入电压偏移。 Vout1是INA首次放大后的信号。这将根据接地情况馈入OPA388，并再次放大以产生最终放大信号Vout2。 “V2 9”和“V1 9”都是9V电池，分别标记为节点V2和V1。

您选择的放大器的噪音非常关键，但如果您计划放大对讲机和移动电话频率，您似乎需要一些带宽。

这是另一个使用INA163的电路，它是一个非常低的噪声INA，与INA126相比，它可以将您的噪声降低一半。您可以在TINA-TI中运行模拟，并了解它如何将1uVpp/50Hz信号放大到Vout2处的1Vpp。

e2e.ti.com/.../ina163e2e.TSC

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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非常感谢Peter，

我将立即开始订购零部件。

此致，

艾伦。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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你好，Peter，17.5 17

关于您在5.5 上发给我的电路图。17。

我购买了这些组件，并将它们组装在试验电路板上，以便使用连接至Vout和Vref的交流电压表检查性能。没有获得仪表响应，但OPA388芯片立即变得非常热，因此我不得不断开连接。

我附上您发给我的图表，其中包含了OPA192IDR和OPA388IDR的附加端子编号，我是从他们的技术数据表中推断出来的。我不得不假设芯片上字母前面的垂直条纹相当于INA163UA/2K5上的大点，所以假设它下面的标签是第一。我所附的另一张图是我的实际布线图，因此可以更好地解释此磁条的位置。

注：由于放大器都是表面安装，所以我必须将它们焊接到IC适配器上，这意味着在试验电路板上，芯片实际上与适配器之间的电压为90o。但为了避免混淆，我把它们展示成‘通孔’类型。

请问我是否误解了您的图表或错误地在芯片上标记了标签？

或者OPA388芯片是否出现故障？

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好Alan：

OPA388过热的原因是电源+/-9V高于+/-3V或6V单电源的绝对最大额定值。我建议将电源电压降低到+/-2.5V。

最佳，

Errol Leon
德州仪器(TI)
精密运算放大器应用

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Errol和Peter，

感谢您提供此信息。通过使用由Peter提供的INA163电路(请参阅前面的接线柱)并在+9V和OPA388之间放置一个100欧姆电阻，在-9V和OPA 388之间放置另一个电阻，我能够将OPA388的电源电压从+/-9V降低到+/-1.8V。

我知道这还没有达到最佳+/- 2.5V，但我仍然希望看到与INA126自身的放大相比有很大(100倍)的改进(见下文)。但是我得到了与以前一样的东西。这是因为我们无法按计划在OPA388上使用+/- 9V电源吗？在哪种情况下，可以用合适的运算放大器替换它，以获得此电压？或者您是否可以建议其他解决方案？

我还没有尝试过Peter的早期设计，其中INA126与OPA192和OPA388结合使用，但由于OPA388似乎是问题的根源，我怀疑这是否会更好。

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Alan，

我在前面的原理图中对为OPA388提供+-9V电源感到困惑，但简单地将一个100欧姆电阻器与9V电池串联，并将双方的电源导轨连接起来，不会降低提供给OPA388的电压。它只会增加源电阻，从而影响输出失真并可能出现稳定性问题。也许是我误解了这一点。提供给OPA388的电源在V+上需要+2.5V，在V-上需要-2.5V。您可以使用电阻分路器网络并将此输出缓冲到OPA388中。

如果您不想这样做，可以使用另一个可以接受+-9V电源的部件，如OPA192。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好Alan：

要将OPA2192添加到Peter的响应中，您可以使用OPA2192 (OPA192的双通道)。

最佳，

Errol

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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感谢你们两位，

我已经测量了插片4和插片7之间的电位差，在两个电阻器就位的情况下得到3.6V电压，然后假设这意味着为OPA388提供+/-1.8V电源，但我承认，根据我对这一点的理解，我对自己并不是很确定。我似乎有3个选项可用：-

1)构建一个电阻分压器-但这肯定会消耗我的电池
2)用另一个OPA192替换OPA388
3)用OPA2192替换OPA192和OPA388

其中，3号听起来最简单。你们中是否有人可能会更新我的此选项电路图？我可以从Farnell获得OPA2192，但我也想同时获得任何其他电阻或电容器。

很抱歉占用了您这么多的时间，但我非常希望这项工作能发挥作用。

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

只是想知道您是否已经阅读了我的上一封电子邮件，是否能够为我提供更新的电路图？

没有太大的紧迫性，但想知道它是否正在进行中。

此致，

Alan Morris

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好Alan：

随附的是带有 OPA2192的更新的TINA TI原理图。同时确保在靠近每个设备电源引脚的位置有100nF的去耦电容器。

此致，

Errole2e.ti.com/.../ina163e2erevb.TSC

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Errol，

非常感谢您提供此电路。我购买了OPA2192，并在实验电路板上使用INA163试用了它-我将图中标注了OPA2192的1-8标签。

不幸的是，我没有得到任何输出电压信号，即使我将其暴露在一个非常高的EMF信号中，这应该会导致最大的交流电压响应。

现在我的PC上有了Tina程序，我记下了来自此电路的所有节点直流和交流电压，并将它们与我的试验电路板上测得的电压进行比较。我附上此表并将其粘贴在下面。如果我的读数与Tina程序中的读数有很大差异，我就会将其加粗。除了两个电源电压外，INA163上的所有其他电压都已断开。而我的OPA2192的读数看起来正常(请记住，我的读数不能小于1mV直流或100mV 交流)，除了选项卡1上的Vout2。

在我看来，INA163似乎有问题。您同意吗？我有没有办法通过测试确认？我是否应该再购买一台并重试？

此致，

Alan Morris

e2e.ti.com/.../ina163e2erevb-with-tabs.TSC

INA163 + OPA2192测试结果

放大器	节点已测试	节点直流电压		节点交流电压
		从Tina出发	从试验电路板	从Tina出发 (振幅)	从试验电路板
INA163.	1.	95mV	-150mV	990uV	2.4伏！！
	二	未连接	未连接	未连接	未连接
	3.	94mV	-600mV	500nV	<100mV
	4.	94mV	-20mV	500nV	<100mV
	5.	94mV	-20mV	500nV	<100mV
	6.	-9V	-7V	0伏	<100mV
	7.	未连接	未连接	未连接	未连接
	8.	-9.6uV	-60mV	1.4mV	<100mV
	9.	-9.6uV	-60mV	1.4mV	<100mV
	10.	-33uV	+20mV	63uV	<100mV
	11.	+9伏	+7.5V	0伏	0伏
	12.	94mV	-600mV	490 nV	<100mV
	13.	未连接	未连接	未连接	未连接
	14.	95mV	-500mV	990uV	<100mV
OPA2192	1.	3.3mV	<1mV	930mV	<100mV
	二	-2.6 uV	<1mV	44uV	<100mV
	3.	0伏	<1mV	0伏	0伏
	4.	-9V	-7V	0伏	0伏
	5.	0伏	0伏	0伏	0伏
	6.	-3uV	<1mV	63uV	<100mV
	7.	-33uV	<1mV	63uV	<100mV
	8.	+9伏	+7.5V	0伏	0伏

e2e.ti.com/.../INA163-_2B00_-OPA2192-test-results.docx

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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你好，Alan，

我认为提供一些更多信息可能会有帮助，例如您向线圈发出的EMF信号的频率以及如何测量交流电值。以及主板的布局。

如果电流增益配置为IN163，rg = 3欧姆，则BW低于100kHz。最后一级OPA192的BW为21kHz，其电流增益为470。无论如何，了解您使用的频率有助于了解问题是否出在这里。

此外，您不能直接比较模拟和实验电路板之间的DC节点值。系统中的偏移在实际生活中可能与在TINA中的默认值完全不同。在将线圈暴露于EMF信号时，您是否进行了这些直流测量？

您的交流节点值是否为峰对峰，均方根？它们是否在波动？示波器屏幕截图会有帮助吗？如果INA163引脚1卡在2.4V电压下，则这可能是问题的根源。

可能需要单独调试每个电流，并使用函数发生器模拟线圈电压信号，以确保所有设备都能独立工作，这是您的最佳选择。

Peter Iliya

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

我按要求附上了接线图，并重新测量了直流和交流电压(带或不带EMF信号)。此表如下所示。我建议您忽略我之前的一组测量值，因为我认为其中存在一些错误。我的EMF源，所使用的位置在线圈检测器的几英寸范围内。在这段距离内，带有 INA126的早期电路将提供大于0.2V的交流响应。

遗憾的是，我没有示波器或函数发生器，因此无法提供这些读数。

EMF信号来自50Hz电源。

此致，

艾伦。

重复INA163 + OPA2192测试结果(带或不带EMF信号1.6) 17

抱歉-表已轻微损坏-数字的前2列应在节点DC下，最后2列应在节点AC下。

放大器	节点已测试	节点DC 电压			节点交流电压(rms)
		不带EMF	使用EMF	不使用电动势		使用EMF
INA163.	1.	0.5 －1.0V	80mV	<100mV		5.0V
	二	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	3.	600mV	540mV	<100mV		<100mV
	4.	-20mV	-20mV	<100mV		<100mV
	5.	-20mV	-20mV	<100mV		<100mV
	6.	-7V	-7V	<100mV		<100mV
	7.	<10mV	40mV	<100mV		<100mV
	8.	100mV	40mV	<100mV		5.0 至6.0V
	9.	100mV	40mV	<100mV		5.0 至6.0V
	10.	600mV	0.8 -1.4V	<100mV		<100mV
	11.	7.5V	7.5V	<100mV		<100mV
	12.	-600mV	-600mV	<100mV		<100mV
	13.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	14.	<10mV	<10mV	<100mV		5.0 至6.0V
OPA2192	1.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	二	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	3.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	4.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	5.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	6.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	7.	<10mV	<10mV	<100mV		<100mV
	8.	7.5V	7.5V	<100mV		<100mV

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好，Peter，

我只是想知道你是如何解决这个谜语的。在等待的时候，我试了三件事：

1)回到使用INA126本身

2)将OPA2192连接到INA126

3)自己尝试INA163

这是我找到的;-

1)如果INA126独立运行(rg = 3欧姆)，则在44 cm 处获得1.7V A/C的输出，在20 cm 处获得最大5.8v的输出。

2)将OPA2192添加到INA126会产生不利影响，使零(断开电源) 5.5V交流电压，并与31 cm 的电源达到最大7.5V (即2.0V的差值)。

3)如果INA163是独立的(rg = 3欧姆)，则在0 cm (I，E触控线圈)处，我在选项卡10与2.5V的8和9之间获得最大输出。但起初，我不小心将仪表探针连接到断开的卡舌8和9上，与卡舌10没有任何连接。在这种情况下，44 cm 的电源为3.0V A/C，15 cm 的电源最大为5.2V。这是最好的！但由于某种原因，仪表读数对地球非常好非常敏感。所以为了保持最大的读数，我发现我需要用手指触摸地球，或者用手吱吱地吱吱作响。

我希望这些发现有助于您的分析。虽然他们发现了两个难题- a)为什么添加OPA2192会减少信号而不是增加信号？和b) INA163上的表8和9之间的潜在差异为何大于10和"8和9之和"之间的差异？

我期待你的答复。

此致，

艾伦。

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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我将需要进一步了解这一点，但以下是一些需要检查的事项：

1.确保您使用的电池具有足够的电流输出以满足部件的静态电流。
2.选项卡10是什么意思？这是否意味着引脚10？
3.确保测量INA输出，方法是将一个探针连接到引脚9，将另一个探针连接到接地。
4.确保您自己在触碰挤压电池的接地时不会充当天线。
5.请注意，当rg = 3欧姆时，INA163和INA126的增益不相同。
6.探查偏移量，了解为什么在没有射频源的情况下获得5.5V交流电。

Peter Iliya

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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谢谢Peter，
1)刚刚安装了全新的蓄电池-没有任何区别
2)凸边10 =引脚10
3)无论我使用接地还是引脚10，都得到相同的结果
4)我可能是这样，但当连接OPA2192时，为什么我不能以这种方式提高读数？
5)我一直尝试两种电阻器，并注意到响应的差异。
6)可以。但现在，我已经将INA163和OPA2192连接到以前的系统，以便再次检查。再次无输出。似乎1.5 A/C输出到达100ohm电阻器，然后通过此电阻下降到接近零，然后当它从连接OPA2192引脚1和2的47 K电阻器中出来时完全消失。 (如预期？) 引脚2中没有任何信号，只有偶尔的0.2V惯性A/C脉冲从引脚1中发出，然后返回至并保持为零。所有这些都是通过连接到引脚7 (参考电压)的另一个仪表导线完成的。
我是否可以使用欧姆表对电流进行任何电阻检查？我不断检查以确保安培正确地焊接到适配器上。尽管他们看起来是对的，但阻力检查会让我更加自信。

放大器（参考译文帖）

放大器（参考译文帖）(Read Only)

[参考译文] INA126：放大极小的空调电压