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差分放大電路簡介

零是起源 ? 來源:零是起源 ? 作者:零是起源 ? 2022-12-13 11:46 ? 次閱讀
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運算放大器的作用多多,可以搭建出各種用處多多的電路。這個給大家介紹一個由運算放大器制作的差分放大器電路。

對于差分放大電路來說,正相和反相輸入都是需要一個信號源,信號源可以是一個穩定不變的電壓,也可以是一個電壓幅值可變的信號,經過差分電路處理后,得到的是兩個輸入源的差值。

差分放大器放大兩個電壓之間的差,從而使這種類型的運算放大器電路成為減法器,而不像求和放大器那樣將輸入電壓相加或求和。

poYBAGOX7V-AdLU5AAAX7kOtu0s859.png

差分放大電路原理:這個還是的靠運算放大器的虛短和虛斷原理來推。

虛短:運算放大器反相端和正相輸入端電壓總是相等;

虛斷:運算放大器反相端和正相輸入端沒有電流輸入;

根據虛短原理,Va =Vb , 根據虛斷原理及總電路電流和為0,I1=If 。

而根據分壓原理Vb=V2*R2/(R2+R4) ,

I1=If => V1/R1 =Va-Vout/R3=Vb-VOUT/R3,

推出Vout 公式:

poYBAGOX9T2AUcRiAAAeHjdvtlk200.png

當R1和R2選用一樣的值時,R3和R4選用一樣的值時,公式變為: Vout =R3/R1 (V2-V1), 從公式可以看出差分就是一個相減的原理,R3/R1就是放大器的增益。

另外如果R1、R2、R3、R4都選用一樣的阻值,那么Vout =V2-V1, 直接就是輸入正相值和負相值的差。

為了大家更清晰的理解這個原理過程,通過仿真軟件來具體了解一下。

如下仿真程序中,正相輸入和反相輸入端分別輸入一個電壓幅值一樣,相位相反的正弦波,R1、R2、R3、R4全部取一樣的值。那么在波形的波谷相減最小為-10V,波峰處相減最大為10V。

poYBAGOX91WAZXK6AACLUVFvJsM673.png


審核編輯:湯梓紅

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