運(yùn)算放大器的差模輸入與共模輸入是什么意思，怎么區(qū)別呢？

運(yùn)算放大器（Operational Amplifier，簡稱Op Amp）是一種常見的電子元件，它可以用來放大電壓或電流信號，被廣泛應(yīng)用于電路設(shè)計和控制系統(tǒng)中。其中，運(yùn)算放大器有兩個重要的輸入信號：差模輸入和共模輸入。本文將詳細(xì)介紹其含義和區(qū)別。

一、差模輸入

差模輸入是指將兩個不同的信號分別輸入到運(yùn)算放大器的兩個輸入端，然后取它們的差值作為輸出信號的輸入。這樣的電路稱為差分放大器，其輸入電路示意圖如下：



其中，$V_{in1}$ 和 $V_{in2}$ 分別為輸入信號，$V_{out}$ 為輸出信號，$V_{cc}$ 為正極電源，$V_{ee}$ 為負(fù)極電源。

在差分放大器中，$V_{out}$ 取決于 $V_{in1}$ 和 $V_{in2}$ 之間的差值，即 $V_{out} = A_d(V_{in1} - V_{in2})$，其中 $A_d$ 為差模放大倍數(shù)。可見，如果 $V_{in1}$ = $V_{in2}$，即兩個輸入信號一樣，則 $V_{out}$ = 0，輸出信號為零。

二、共模輸入

共模輸入是指將兩個信號同時接到運(yùn)算放大器的兩個輸入端，即兩個輸入信號相同，然后取它們的平均值作為輸出信號的輸入。這樣的電路稱為共模放大器

在共模放大器中，$V_{out}$ 取決于 $V_{in}$ 和輸入端的公共模式信號。如果輸入端的公共模式信號發(fā)生變化，輸出信號也會發(fā)生變化。對于差分放大器，公共模式信號是兩個輸入信號的平均值。

三、差模輸入和共模輸入的區(qū)別

差模輸入和共模輸入的根本區(qū)別在于輸入信號的特性：

1. 差模輸入表示兩個不同的信號，而共模輸入則表示兩個相同的信號。

2. 差模輸入的輸出取決于兩個不同信號之間的電位差，而共模輸入的輸出取決于信號和輸入端公共模式信號之間的電位差。

3. 差模輸入通常用于對微小的信號進(jìn)行放大，而共模輸入則通常用于對信號進(jìn)行降噪和抵消干擾。

4. 差模輸入和共模輸入測量的實(shí)際電壓范圍不同。差模輸入主要測量輸入信號間的電壓差，而共模輸入主要測量輸入信號和公共模式信號的電壓大小，因此差模輸入的測量范圍比共模輸入更廣。

綜上所述，運(yùn)算放大器的差模輸入和共模輸入是兩個非常重要的電路概念，它們分別起到放大和降噪的作用。差分放大器主要用于信號放大，而共模放大器主要用于干擾信號抑制。對于電子工程師來說，了解運(yùn)算放大器的差模輸入和共模輸入的工作原理和特性是非常重要的，可以為電路設(shè)計和系統(tǒng)控制提供可靠的解決方案。