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  • 运放差分放大电路原理
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    在这里插入图片描述
    该放大器的传递函数为: 在这里插入图片描述
      若R1 = R3 且R2 = R4,则公式 1 简化为:
    在这里插入图片描述

    应用电路:

    电路一:

    用运放做电流采样,再用单片机AD采集处理。

    在这里插入图片描述

    注:

    1、Rp10、Rp11、Cp8、Cp9,是对输入做的RC滤波,后面的Rp15和Cp11是对输出做的RC滤波。

    2、Rp16是为了防止运放输出不够低的现象,电阻的阻值不宜过大过小,根据运放的阻抗选择。

    3、Dp6是为了防止输出端电压过高,烧坏CPU的IO口。

    4、Rp12 = Rp13,Rp14=R10。 Vout = Rp14/Rp12 *(Vin+ -Vin-)。

    电路二:
    在这里插入图片描述

    注:

    差分放大电路不再说了,这个电路是为了避免运放到了输出低端非线性的问题。

    Vout = Rc9/Rc8 * (Vin±Vin-) +基准电压值。具体的计算过于复杂,不再说明。

    注:转载至https://www.cnblogs.com/zhaoyanan/p/7831226.html

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    差分放大电路+理想运放

    #这是一道例题,我看网上没有答案,便在这里写一下,我知道许多朋友都会的,因为题目很基础,但是不要嘲笑我,因为我才刚入门哈~
    好的,言归正传,我们把题目贴出来
    在这里插入图片描述
    在图所示的差分放大电路中,已知U1A、U2A为理想运放。
    (1)写出输出电压Uo的表达式。
    (2)若电路共模信号Uic作用所得到的输出电压Uo=0,差模电压放大倍数Au=Uo/(UI2-UI1)=100,则R1和R3各取多少?
    (3)当UI1=11mV、UI2=9mV、UIC=4mV问该电路的共模输入电压是多少?
    解析:
    首先这是两个运放,我们设U1A U2A的输出电压分别为Uo1、Uo2。
    (1)第一题的思路非常明确了,先求出第一级运放的输出电压,即第二级运放的反相输入电压,最后求Uo即可。

    由图可知U1A是一个同相比例放大器,设其正向输入电压为Ui1,Ui1=UIC+UI1
    ∴Uo1=Ui1*(1+R1/R2)=(UIC+UI1)(1+R1/R2)

    第二级运放可以用叠加定理,也可以把它当成一个特殊的减法器,在这里我用叠加定理求,关于减法器大家不记得的可以去查一下资料,一定要会,因为这真的最基本的电路了,出来工作哪有时间给你算那么多叠加的东西。

    设第二级放大电路的正向输入为Ui2,Ui2=UIC+UI2

    当只有反相输入的时候,Uo21=-Uo1R4/R3 Uo22=Ui2(1+R4/R3)

    Uo2=U021+Uo22

    Uo=Uo1+Uo2=(1-R2R4/R1R3)UIC-R4/R3(1+R2/R1)UI1+(1+R4/R3)UI2

    (2)由题意知Ui1、Ui2为两个输入电压,因此设该电路的共模输入为Uic

    Uic=(Ui1+Ui2)/2

    设电路差模输入为Uid 则Uid=Ui1-Ui2

    当电路共模信号Uic作用时,差模输入为0,则Uo=(1-R2R4/R1R3)UIC=0

    ∴1-R2R4/R1R3=0①

    当差模信号Uid作用时,共模信号为0,则Uo=-R4/R3(1+R2/R1)UI1+(1+R4/R3)UI2②

    由①②两式可得,Uo=(R4/R3+1)(UI2-UI1)

    移项可得Uo/(UI2-UI1)=R4/R3+1=Au=100③

    由R2=1KΩ,R4=99KΩ和③所得,R1=99KΩ,R3=1KΩ

    (3)∵Ui1=UIC+UI1 Ui2=UIC+UI2

    当UI1=11mV、UI2=9mV、UIC=4mV时 Uic=(Ui1+Ui2)/2=5mV

    解析中若有什么不当之处,望大家不吝赐教!

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    如图所示的同相并联三运放结构,这种结构可以较好地满足上面三条要求。 放大器的

    第I级主要用来提高整个放大电 路的输入阻抗。

    第II级采用差动电路用以提高共模抑制比。

    095ae16095c663308ef1b8de1edf8d81.png

    图 三运放差分放大电路

    电 路中输入级由A3、A4两个同相输入运算放大器电路并联,再与A5差分输入串联的三运放差动放大电路构成,其中A1、A2是增加电路的输入阻抗。电路优 点:差模信号按差模增益放大,远高于共模成分(噪声);决定增益的电阻(R1、Rp、R3)理论上对共模抑制比Kcmr没有影响,因此电阻的误差不重要。

    三 运放差分放大电路特点:

    1)高输入阻抗。被提取的信号是不稳定的高内阻源的微弱信号,为了减少信号源内阻的影响,必须提高放大器输入阻抗。 一般情况下,信号源的内阻为100kΩ,则放大器的输入阻抗应大于1MΩ。

    2)高共模抑制比CMRR。信号工频干扰以及所测量的参数以外的作用的 干扰,一般为共模

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运放差分放大电路原理

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