运算放大器的作用多多,可以搭建出各种用处多多的电路。这个给大家介绍一个由运算放大器制作的差分放大器电路。
对于差分放大电路来说,正相和反相输入都是需要一个信号源,信号源可以是一个稳定不变的电压,也可以是一个电压幅值可变的信号,经过差分电路处理后,得到的是两个输入源的差值。
差分放大器放大两个电压之间的差,从而使这种类型的运算放大器电路成为减法器,而不像求和放大器那样将输入电压相加或求和。
差分放大电路原理:这个还是的靠运算放大器的虚短和虚断原理来推。
虚短:运算放大器反相端和正相输入端电压总是相等;
虚断:运算放大器反相端和正相输入端没有电流输入;
根据虚短原理,Va =Vb , 根据虚断原理及总电路电流和为0,I1=If 。
而根据分压原理Vb=V2*R2/(R2+R4) ,
I1=If => V1/R1 =Va-Vout/R3=Vb-VOUT/R3,
推出Vout 公式:
当R1和R2选用一样的值时,R3和R4选用一样的值时,公式变为: Vout =R3/R1 (V2-V1), 从公式可以看出差分就是一个相减的原理,R3/R1就是放大器的增益。
另外如果R1、R2、R3、R4都选用一样的阻值,那么Vout =V2-V1, 直接就是输入正相值和负相值的差。
为了大家更清晰的理解这个原理过程,通过仿真软件来具体了解一下。
如下仿真程序中,正相输入和反相输入端分别输入一个电压幅值一样,相位相反的正弦波,R1、R2、R3、R4全部取一样的值。那么在波形的波谷相减最小为-10V,波峰处相减最大为10V。
审核编辑:汤梓红
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