差分运放总结VIP专享VIP免费

通常有两种方法产生/利用（manipu late）差分信号： 1. 电子线路方式（electronic）:成本低，体积和重量小，在低频和直流时频率响应好 2. 变压器方式：有很好的共模抑制比（CMRR），电流隔离，无功率损耗，有很好的抗恶劣EMC 性。 差分运放的共模输出电压： 差分运放输出的共模电压与输入无关，而由输入引脚 Vcm 电压决定。当 Vcm引脚悬空时，差分运放输出的共模电压由其自身的结构决定，应用时应参考其数据手册。 图 1 差分运放原理简图 如上图所示，差分运放内部有一个 Vcm error amplifier(Vcm 偏差放大器)。它通过不断比较输出共模电压和Vcm端的电压并调整内部的反馈回路来保证共模输出电压跟随 Vcm。 差分运放的优点： 1. 抗噪声能力增强。在差分系统中，保证差分传输线尽可能的靠近，可以使线路耦合的噪声表现为共模电压。同时电源部分引入的噪声也以共模电压的形式体现。而差分运放具有很好的CMRR，对共模电压有很好的抑制作用，所以差分运放有更好的抗噪声能力。 2. 动态范围增大一倍。由于两个差分输出在相位上的改变，其输出的动态范围与单端输出相比增加一倍。 3. 消除偶次谐波 差分运放的输入输出相位变化： RFRFRGRGVOUT+VOUT- 图2 差分运放典型应用电路 差分运放两条反馈通路必须保持平衡。两条反馈通道构成了对称的反相器。其输入与输出的相位关系如下： RFRFRGRGVOUT+VOUT-V OUT+-V OUT-Inpu t 图3 正弦正端输入波形图 RFRFRGRGVOUT+VOUT-V OUT+-V OUT-Inpu t 图4 正弦信号负端输入波形图 差分运放输入电阻的计算 RFRFRGRGVOUT+VOUT-RIN 图5 差分运放单端输入时输入电阻 由上图，差分运放单端输入时的输入电阻计算公式为： 12GINFGFRRRRR 差分运放的几个电路 图6 差分运放基本电路 由上图，有下列定义： 输入定义: VID = VIN+ − VIN− VIC = (VIN+ + VIN−)/2 输出定义：VOD = VOUT+ − VOUT− VOC = VOUT+ + VOUT−2= VOCM β的定义：β1 =R3R3 + R4 β2 =R1R1 + R2 则由上述定义，有： VOD = 2[VIN+(1 − β1) − VIN−(1 − β2)] + 2VOCM(β1 − β2)β1 + β2 由上式可以看出，如果两反馈通道平衡，即有R1 = R3，R2 = R4。此时有β1 =β2 = β。则传递函数可以表达为： VODVID= VOUT+ − VOUT− VIN+ − VIN−= 1 − ββ= R2R1 由上式可以看出，输入与输出的共模电压对传递函数无作...