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标签: 差分放大器
摘要: 差分放大器是模拟集成电路设计中使用最广泛的模块。 差分放大器基本上是一种电子电路,由两个输入组成,以负反馈配置运行的反相和同相输入。
差分放大器是模拟集成电路设计中使用最广泛的模块。 差分放大器基本上是一种电子电路,由两个输入组成,以负反馈配置运行的反相和同相输入。 差分放大器基本上放大了这两个输入端子中施加的输入电压之间的差异,并拒绝了这两个输入端子的任何公共信号
基本上,所有运算放大器都是差分放大器,因为它们都具有相同的输入配置。 如果将输入电压信号施加到输入引脚之一上,并且将另一个电压信号施加到另一个引脚上而不是接地,则所得的输出电压与连接在两个相应输入端子中的两个输入电压之间的差异成比例。
与差分放大器有关的一些重要术语
差分输入电阻:
在图中,我们设置了条件,并设置了R1 = R.3 和R2 = R.4。
考虑到虚拟短路的概念,我们可以编写以下循环方程式,
Vi = iR1 + 红外线1 = i(2R1)
因此,输入电阻为Ri = 2R1
共模输入信号:
:在理想差动放大器中,共模输入Vcm将使输入(Vi1 + Vcm)和(Vi2 + Vcm),即被加到每个输入施加电压上,因此,当两个输入电压之差被获取并放大时,它将被抵消。
输出V0 当V时为零i1 V =i2。 但是,如果这些电阻比不精确相等,即
,因此,共模电压Vcm 不会完全取消。
由于实际上不可能有完全精确的电阻比,因此很可能会出现一些共模输出电压。
当Vi1 V =i2,该输入称为共模输入信号。 共模输入电压可以表示为
共模增益可以表示为
共模抑制比(CMRR):
CMRR可以解释为差分增益与共模增益之比的模值。 基本上,差分放大器具有抑制共模输入信号的能力。
CMRR =
通常,CMRR以dB表示,
CMRR(dB)=
在理想情况下,共模抑制比是无限的。 在实际的差分放大器情况下,我们希望CMRR尽可能大。
差分放大器的应用
惠斯通电桥差分放大器
在这种情况下,电阻器以惠斯通电桥(电阻)的方式布置,可以通过比较输入电压作为差分电压比较器。
当在惠斯通电桥网络的一端施加固定的参考输入电压,在网络的另一端施加热敏电阻或光敏电阻(LDR)时,该电路可用于检测不同水平的温度或光强度。 该差分运算放大器电路的输出电压是电路的热敏电阻或LDR的有源端之差的线性函数。
惠斯通电桥差分电路用于通过作为跨各个电阻的输入电压之间比较器的产品来计算未知电阻的值。
光敏差分放大器
与光有关的差分电路用作与光有关的开关,借助继电器,该输出将使输出为“开”或“关”。 在V1处施加的电压设置放大器的跳变点(提供阈值),可变电阻用作电位计VR2 用于迟滞切换。
在差分放大器的反相端子上,连接了一个标准的光敏电阻,该电阻根据入射到其上的光量来改变其电阻值。 LDR中存在的光电二极管电阻与光强度成正比,并且随着光强度的增加而降低,因此,可变电阻器VR取决于点V2的电压电平也将变化,并且取决于其是否高于阈值点或低于阈值点1 将指示其值。
现在,当光入射到光敏电阻器(LDR)时,根据其强度,无论是超过还是保持在同相输入端子V1的设定阈值以下,输出都会显示为ON或OFF。
可以借助电位计VR来调节照明水平跳闸或阈值位置1 和开关磁滞电位器VR2。 因此,以这种方式,可以使用差分放大器来制造光敏开关。
可以通过替换VR将电路配置为检测温度变化1 以及带有热敏电阻和合适的可变电阻器的LDR,以检测热或冷。 差分放大器的缺点在于,与其他运算放大器电路配置相比,其输入阻抗要低得多。 差分放大器电路适用于低阻抗源,但不适用于高阻抗源。 通过使用单位增益缓冲器放大器,可以解决此问题。
以上就是对差分放大器的相关术语和两大重要应用的介绍了,希望能帮助大家更好的了解差分放大器的相关知识点。
型号 | 厂商 | 价格 |
---|---|---|
EPCOS | 爱普科斯 | / |
STM32F103RCT6 | ST | ¥461.23 |
STM32F103C8T6 | ST | ¥84 |
STM32F103VET6 | ST | ¥426.57 |
STM32F103RET6 | ST | ¥780.82 |
STM8S003F3P6 | ST | ¥10.62 |
STM32F103VCT6 | ST | ¥275.84 |
STM32F103CBT6 | ST | ¥130.66 |
STM32F030C8T6 | ST | ¥18.11 |
N76E003AT20 | NUVOTON | ¥9.67 |