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

常见周期函数波形分析计算

(1)计算公式 几种常见周期函数波形分析见表1-3。 表1-3 几种常见周期函数波形分析 (2)实例 【实例1】 有一电阻、电感和电容串联电路如图1-13所示。已知,R 为20Ω,L 为0.05H,C 为...
2023-06-13
常见周期函数波形分析计算

2021年报考低压电工的相关事项,现在公布!

【点击领取】 三菱案例 | 西门子案例 | 电工手册 | 工具箱 软件 【点击获取】 三菱PLC例程117个|西门子PLC例程777个 【点击下载】 2020最新电工仿真软件 电工证 作业种类: 电工(俗称操作...
2023-06-27

电工的无奈与坚守:除了老板娘不让干,其他活都得干

在众多的职业中,电工是一个默默奉献却常常被忽视的群体。他们活跃在工厂、企业、建筑工地等各个场所,为保障电力的正常供应和设备的安全运行付出了辛勤的努力。然而,在日常工作...
2024-09-03
电工的无奈与坚守:除了老板娘不让干,其他活都得干

吊顶内电气管线安装施工和明敷电气管路安装固定都有哪些注意点

吊顶内电气管线安装施工 1、吊项内各种管线应有一个总体规划,水、电、风管道应统一考虑,综合布局。 吊顶内的管线安装宜按明装施工沿支架敷设,明配管的施工质量要求要做到,...
2023-06-11
吊顶内电气管线安装施工和明敷电气管路安装固定都有哪些注意点

一位造价大神的电气工程造价知识整理笔记,速度戳进来!

电气设备安装工程是建设工程中的一种常见的、重要的设备安装工程。电气设备安装工程计价涉及到许多电气工程专业知识。 一、电气设备安装工程的组成 一般的电气设备安装工程是...
2023-06-11
一位造价大神的电气工程造价知识整理笔记,速度戳进来!

热销商品

EPDM配电箱机柜密封条三元乙丙橡胶半圆海绵自粘发泡胶条20*10mm

EPDM配电箱机柜密封条采用优质三元乙丙橡胶(EPDM)材质,具备优异的耐候性、耐臭氧、耐高低温(-40℃~+120℃)及抗老化性能,适用于户外及严苛环境。其半圆海绵结构设计,兼具...
1.08

耐磨耐油丁腈耐高温氟胶防水环保级硅胶包覆聚四氟橡胶O型密封圈

本款O型密封圈采用多层复合结构设计,外层为环保级硅胶,具备优异的防水、耐候与生物相容性;中间层采用耐磨耐油的丁腈橡胶(NBR),确保在油污环境中长期稳定运行;内层则选用...
1

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
0.8

公牛官方旗舰店奶油风空调16A开关插座五孔面板肤感哑光g12米绒白

公牛官方旗舰店推出的奶油风空调16A开关插座五孔面板,以其独特的设计和实用的功能,成为现代家居的完美选择。这款插座采用肤感哑光G12米绒白设计,表面柔和细腻,触感舒...
11.8

红蓝爆闪LED肩夹灯保安巡逻执勤夜间警示夜跑闪光灯typeC口充电款

红蓝爆闪LED肩夹灯保安巡逻执勤夜间警示夜跑闪光灯typeC口充电款是一款专为夜间安保、巡逻或夜跑设计的便携灯具。这款灯具采用了先进的LED技术,能够提供高亮度、...
4.9

网站栏目