差動放大器，Difference amplifer，可以在很高的共模電壓的差分信號中，提取出差分信號。傳遞函數為 Vout=（V+IN）-（V-IN）。

差分放大器 Differential amplifer，指輸入/輸入均為差分信號的放大器。增益由外接電阻設置，對于差動放大器，請參考AD629數據手冊。對于差分放大器，請參考AD831*系列。

差分放大電路基礎

該放大器的傳遞函數為：

若R1 = R3 且R2 = R4，則公式 1 簡化為：

應用電路：

電路一：

用運放做電流采樣，再用單片機AD采集處理。

注：

1、Rp10、Rp11、Cp8、Cp9，是對輸入做的RC濾波，后面的Rp15和Cp11是對輸出做的RC濾波。

2、Rp16是為了防止運放輸出不夠低的現象，電阻的阻值不宜過大過小，根據運放的阻抗選擇。

3、Dp6是為了防止輸出端電壓過高，燒壞CPU的IO口。

4、Rp12 = Rp13，Rp14=R10。 Vout = Rp14/Rp12 *（Vin+ -Vin-）。

電路二：

注：

差分放大電路不再說了，這個電路是為了避免運放到了輸出低端非線性的問題。

Vout = Rc9/Rc8 * （Vin+-Vin-） +基準電壓值。具體的計算過于復雜，不再說明。

常規放大電路和差分放大電路的區別

一、常規放大電路

暫時不討論放大電路的工作原理，直接使用放大器的虛短（短路）和虛斷（斷路）性質來分析這一類電路，之所以在前面加個虛字，是因為放大器的兩端并不是真正的短路或斷路。如下圖所示，虛短：UP=UN，虛斷：IP=0; IN=0。無論放大器接在何種電路中，這兩個式子都是成立的。

圖1 放大器性質

1、電壓跟隨器

電壓跟隨，聽名字應該就能想到，它的作用就是輸出電壓Uo應該是隨著輸入電壓Ui變化而變化的（Uo=Ui），如下圖所示，由上面講到的虛短性質，很容易得到Ui=Up=Un=Uo。有人會疑問，直接把Ui接到Uo，豈不是更加方便，要這個做什么。這個就要看電路需求而定了。電壓跟隨器的作用一般是起到隔離的作用，輸入的電流太大的話，也不影響到輸出的電流。

圖2 電壓跟隨器電路圖

2、電壓放大電路

說了這么多，也沒有看到放大器起到放大的作用，那么它是如下做到放大的電壓作用的呢，且看下面這個電路。

圖3 電壓放大電路

從圖3可以看到電路將輸入電壓放大了-3倍，這個負號來源，在圖3中的公式推導已經說得很明白了。充分利用虛短和虛斷的性質，加上外接電路，可以實現放大電壓的功能（當然也可以縮小電壓）。這個電路有一個小小的問題，就是它放大電壓后有一個負號，平時我們要的都是輸出電壓與輸入電壓同符號，那么如何做到輸出電壓與同向呢，其實也很容易，且看下面電路圖5。它的放大倍數也很好計算，元器件沒有比上面多。但是這里又引是入一個新的問題，從下圖4的公式推導中，可以明顯看到，Uo/Ui》1，那么在我們需要將電壓值縮小的場合，這個電路將不再適用。

圖4 電壓同向放大電路

那么如何做到同向的任一放大倍數的電路呢，也并不難，又請看下方圖5電路。電路中多了兩個電阻，成本并不會增加多少。由圖中推導的公式，如果R1+R2=R3+R4，那么放大倍數Uo/Ui=R4/R1，這個電阻阻值大小是完全可以做到任意選擇的。在實際電路的設計過程中，通常令R1=R3，R2=R4，這樣可以使R1+R2=R3+R4成立，同時也能夠很清晰地記住這個電路的放大倍數即為：Uo/Ui=R2/R1。

圖5 電壓同向任一放大倍數電路

二、差分放大電路

上面講到的所有放大電路都有一個明顯的特點，就是它們只是放大某一個電勢點，另一個電勢點是默認接地的。而有時我們需要放大電壓的兩端電勢沒有一個接地的，那么這個時候，上述所有放大電路將不再適用。我文章一開頭提到的采樣步進電機電流，就是這種情況，這個時候就是差分放大電路登場的時間了。

圖6 差分放大電路

在使用差分放大電路時，有一點需要特別地注意，不僅|k*（U1-U2）|《15（最好是小于13V左右，取得比較好的效果），而且Un與Up應該也要小于15v，否則放大不會工作在線性區，導致電路非正常工作。