电路配置和差分电路原理分析 - diodes

电路配置和差分电路原理分析

时间:2022-08-20

差分运算放大器电路有效地抑制了共模信号,但仅放大了差分信号,因此得到了广泛的应用。

差分电路的电路配置图1差分电路的目标处理电压:是采集和处理电压,例如系统中总线电压的采集和处理,以及交流电压的采集和处理。

差分同相/反相分压器电阻:为了获得适用于运算放大器处理的电压,需要将高压信号分为电压处理。

如图1所示,对V1和V2两端的电压进行分压以获得适用于运算放大器处理的电压。

Vin +和Vin-。

差分放大器电路:反馈。

对于运算放大器电路,运算放大器工作在线性区域,因此此处必须是负反馈,无反馈(开环)或正反馈。

那是比较器电路而不是放大器电路。

放大器工作在饱和区域或称为非线性工作区域。

由于饱和,输出是电源电压的幅度。

图2是具有正反馈的运算放大器电路。

在这里不能将其称为运算放大器电路,因为运算放大器的理想开环放大倍数是无限的,当然,在实践中不可能是无限的,因此以下结构是磁滞电压比较运算放大器在非线性区域或饱和区域。

图2和图3仍然是电压比较器的结构。

如上所述,运算放大器具有大的开环增益,而没有负反馈。

它像非线性区域一样工作,并用作电压比较器。

图3是运算放大器,其从输出到反相端“-”的反馈电阻为负。

是负反馈,当然,当输出信号不超过电源电压时(注意:所有信号的能源都是电源,当然,输出不能超过电源幅度),实现的功能是放大信号的功能;当连接到非反相端子“ +”时,它是正反馈,并且电路功能是电压比较器。

当然,实际上,我们不主张将运算放大器用作电压比较器,而应使用专用的比较器,例如LM339,LM393,LM211等,因为比较器和运算放大器的内部组件的工作状态仍为在实践中有所不同。

的。

比较器连接到限流电阻器“ R74,R77”。

这是因为,当切换幅度时,比较器会以快速的上升或下降沿对随后的电容性负载进行充电和放电。

该充电和放电电流确实来自该有源设备。

-比较器,因此添加限流电阻的目的是防止电流冲击。

RC滤波器:可以适当调整,目的是防止输出过冲和其他信号失真问题。

差分输入电压的计算如图4所示。

为了便于计算,我们给出了每个电阻值。

差分电路的另一个特点是对称性,R40 = R56和R47 = R55,差分分压器两个分支的电阻也相等。

图4如何计算Vin +和Vin-的值?我们首先通过繁琐的计算来获得它,然后简化计算。

首先,运算放大器的非反相端子5引脚和反相端子6引脚是通过“虚拟短路”获得的,其中系数6表示六个100k电阻,这对于简化公式很方便:然后是Vin +通过分压器关系获得:再次通过分压关系获得Vin-:然后获得Vin +减去Vin-的值。

实际上,有一种简单的方法来获取Vin +减去Vin-的值。

利用运算放大器的虚拟短路特性,该电路可以等效为:图5和图6。

因此,计算Vin +减去Vin-的值变得非常容易,只需一个It即可,这只是一个简单的分压器。

电路,计算如下:差分电压输入值为0.84V。

差分放大器电路的计算是从图7所示的计算公式得出的。

它仍然遵循运算放大器的虚拟短路和虚拟断路特性。

当R56 = R40,R47 = R55时,差分计算可以简化如下:在实际应用电路中,为了简化计算,也是使用最简单的方法进行计算,并且经常使用的电路也是上面的电路,使电阻相等,简化了计算。

为什么要进行“偏移量计算”?放大器的