解析差分电路的原理与计算

时间:2023-06-10作者:佚名

差分运算放大电路,对共模信号得到有效抑制,而只对差分信号进行放大,因而得到广泛的应用。

差分电路的电路构型

解析差分电路的原理与计算

上图是差分电路。

目标处理电压:是采集处理电压,比如在系统中像母线电压的采集处理,还有像交流电压的采集处理等。

差分同相/反相分压电阻:为了得到适合运放处理的电压,需要将高压信号进行分压处理,如图1中V1与V2两端的电压经过分压处理,最终得到适合运放处理的电压Vin 与Vin-。

差分放大电路

反馈,对于运算放大电路来说,运放工作在线性区,所以这里一定是负反馈,没有反馈(开环)或者是正反馈,那是比较器电路而不是放大电路,这时候运放工作在饱和区或称为非线性工作区,正因为饱和,输出才是电源电压的幅值。

下图是一种带正反馈的运放电路,这里就不能叫运算放大电路了,因为运放的开环放大倍数理想是无限大,当然实际中不可能无限大,所以如下结构是迟滞电压比较器,运放工作在非线性区或饱和区。

解析差分电路的原理与计算

下图依然是电压比较器结构,上面已经提到,运放开环增益很大,不带负反馈,工作就如非线性区,当做电压比较器来使用。

解析差分电路的原理与计算

运算放大器,反馈电阻从输出接到反相端"-"就是负反馈,当然在输出信号不超过电源电压时(注:一切信号的能量来源是电源,输出当然不可能超过电源幅值),实现的功能就是放大信号的功能; 接到同相端" "就是正反馈,电路功能是电压比较器。

当然在实际当中我们并不提倡用运放去做电压比较器,而是选用专用的比较器,如LM339、LM393、LM211等,因为比较器和运放在实际当中内部器件的工作状态还是有区别的。

比较器接了限流电阻—"R74、R77",这是因为比较器在幅值切换时,快速上升或下降沿对后级容性负载进行充放电,这个充放电电流来自这个有源器件—比较器,因此加限流电阻目的是防止电流冲击。

RC滤波:可以酌情调节,目的是防止输出过冲等信号失真问题

差分输入电压的计算

如下图电路,为了便于计算,我们给定每个阻值。

差分电路的另一个特点是对称性,R40=R56及R47=R55,差分分压两个支路电阻也是相等的。

解析差分电路的原理与计算

Vin 和Vin-的值是如何计算的?

我们先通过繁琐的计算来得到,然后再简化计算。

首先,运放的同相端5引脚和反相端6引脚,利用"虚短"得到,其中系数6是指6个100k的电阻,方便简化式子:

解析差分电路的原理与计算

那么通过分压关系得到Vin :

解析差分电路的原理与计算

再次通过分压关系得到Vin-:

解析差分电路的原理与计算

相关阅读

建筑物照明布置说明

建筑物照明均为三级负荷供电。所谓三级负荷是指 对供电的可靠性要求不高,只需一路电源供电。 一般情况下~220/380V照明电源引自低压动力柜,以电缆穿保护管暗敷至照明配电箱。也就...
2023-04-11
建筑物照明布置说明

开关电源VCC不同辅助供电电路设计方法

电源辅助供电的意义以及要求 辅助供电的意义 电源在庞大而复杂系统中的作用,就犹如心脏之于人体的作用,心脏是维持人体血液循环与正常新陈代谢的唯一动力源泉,同样电源是维...
2023-09-05
开关电源VCC不同辅助供电电路设计方法

变频器可以省电吗?电动机使用变频器的作用概述

变频节能 变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力...
2023-05-04
变频器可以省电吗?电动机使用变频器的作用概述

去耦电容的工作原理,特性,选型与布局设计

1.什么是去耦以及为什么要去耦? 模电书上讲的去耦大多是讲电源的去耦,就是一个电路的各个单元共用同一电源供电,为了防止各单元之间的耦合,需加去耦电路。 造成耦合的原因有...
2023-03-31
去耦电容的工作原理,特性,选型与布局设计

两地控制电路的思考

今天介绍两地控制的给我们带来的思考,在我们习惯中,常常在一般用电场所看到现场用电是非常简单的。 电机只要开关来控制就可以,在电路中加装上接触器和断路器就可以实现电机...
2023-03-29
两地控制电路的思考

热销商品

广东珠江电线电缆阻燃国标定制BYJBV BVR YJV YJY RVV RVS RV KVV

广东珠江电线电缆,专注于阻燃国标定制,产品涵盖BYJBVBVRYJVYJYRVVRVSRVKVV等多种规格。我们采用先进生产技术,严格遵循国家标准,确保产品质量可靠、性能稳定。产品适...
¥ 1

可换头防静电塑胶镊子ESD-7A/242/249/259防划伤夹IC硅晶片陶瓷头

ESD-7A/242/249/259是一款专为半导体行业设计的防静电塑胶镊子,有效防止静电对敏感电子元件的损害。其独特之处在于可更换的镊子头,包括专为夹持IC硅晶片和陶瓷元件...
¥ 2

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

L型套筒扳手铣口烟斗双头弯头7字穿孔机修六角汽修轮胎工具6-19mm

L型套筒扳手是一款常用于工业领域的多功能工具,具备双头设计,可高效完成铣口、烟斗等多种工件孔位加工,适用六角汽修、轮胎等场景。其套筒尺寸为6-19mm,精准适配各类...
¥ 3.5

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目