0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

差分放大电路的缺点,你知道几个?

工程师看海 来源:工程师看海 作者:工程师看海 2024-03-05 08:40 次阅读

1. 差分放大器结构

话不多说,直接干货,图1是差分放大电路的基本结构,由一个运算放大器和4个外围匹配电阻组成,常用来进行电流检测或差分信号放大,差分放大器有几个固有的弊端,如果不了解这些弊端,将影响我们的电路设计,看看这些弊端,你知道几个?(本文整理自看海的原创视频课程《运放秘籍》第二部:仪表放大器专项)

e606ab0a-da88-11ee-b759-92fbcf53809c.png

图1 差分放大电路

2. 差分放大器弊端一:输入阻抗低

差分放大器的输入阻抗非常低,这与它的匹配电阻相关,而且差分放大器两个输入端的阻抗并不对称。怎么计算两个输入端的输入阻抗呢?

如图1 中,计算Vi-的输入阻抗时,我们只看Vi-,忽略Vi+,参考图2 左图。此时的电路是一个反相放大的结构,由《运放秘籍》前期课程可知,反相放大电路的输入阻抗就约等于输入电阻R1。

e61426a4-da88-11ee-b759-92fbcf53809c.png

图2 差分放大输入阻抗计算

计算Vi+的输入阻抗时,我们只看Vi+,忽略Vi-,参考图2 右图。此时的电路类似一个同相放大的结构,Vi+是被R1和R2分压后再被同相放大的,Vi+经过R1和R2到地,因此,Vi+的输入阻抗大约是电阻(R1+R2)的值。

我们做下输入阻抗的仿真,见图3 ,Vi-的输入阻抗是1KΩ,Vi+的输入阻抗是11KΩ,与我们前文分析的一致,详细仿真方法参考《运放秘籍》完整内容。

e61de5c2-da88-11ee-b759-92fbcf53809c.png

图3差分放大输入阻抗仿真

差分放大器的输入阻抗不但低,而且两个输入端的阻抗并不对称,如果连接到差分放大器的信号源的两个引脚源阻抗不匹配,也会降低CMRR,这就是差分放大电路的二:共模抑制比低。

看海的完整视频课程《运放秘籍》

【淘宝】

https://m.tb.cn/h.5H0RtTBtXal81GG?tk=EVntW95Izth CZ0002 「运放秘籍第二部辟地_运算放大器Multisim仿真视频教程_工程师看海」

3. 差分放大器弊端二:共模抑制比低

差分放大器最完美的状态是图1电路中的两个R1完全相等、两个R2完全相等,然而,我们无法找到两个阻值一模一样的电阻,常见的电阻也有1%的误差。这会使得电阻失配,将大大降低共模抑制比CMRR。

图4 中,我们简单体会下差分放大器的CMRR,左边仿真图中,电阻是完全匹配的,输入的共模信号是0.1V@50Hz,此时输出是10uV,也就是说0.1V的共模输入信号被转换成了10uV的输出信号(虚拟运放模型的CMRR是100dB),换句话说就是,在外围电阻完全匹配的情况下,差分放大器的CMRR并不是无穷大,这受限于运算放大器。

e625d052-da88-11ee-b759-92fbcf53809c.png

图4 差分放大CMRR与电阻失配

而图4右图中,我们只把其中的一个电阻,按照最大误差1%从1KΩ改成了1.01KΩ,则在相同共模输入的情况下,输出变成了大约1000uV,是左图的10uV的100倍。这就是电阻失配,将降低共模抑制比,使得抑制共模干扰的能力大大降低。

能不能增加差分放大电路的输入阻抗和共模抑制比?于是,就有了经典的3运放仪表放大器。

看海的完整视频课程《运放秘籍》

【淘宝】

https://m.tb.cn/h.5H0RtTBtXal81GG?tk=EVntW95Izth CZ0002 「运放秘籍第二部辟地_运算放大器Multisim仿真视频教程_工程师看海」

点击链接直接打开 或者 淘宝搜索直接打开

如果看到这里,请点赞、收藏、分享三连!

限时免费扫码进群,交流更多行业威廉希尔官方网站

e62a3e44-da88-11ee-b759-92fbcf53809c.png

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    放大电路放大电路相同吗

    放大电路放大电路在概念上是相似的,但在实际
    的头像 发表于 10-15 10:54 442次阅读

    放大电路的设计原理、组件选择及电路配置

    1. 引言 在现代电子系统中,信号的精确放大和处理是至关重要的。放大电路因其独特的优势,如高共模抑制比(CMRR)、高输入阻抗和低输出阻
    的头像 发表于 10-15 10:43 525次阅读

    放大电路模信号有什么作用

    放大电路是一种电子电路,它能够放大两个输入信号之间的差值,同时抑制两个输入端共同的信号(共模
    的头像 发表于 10-15 10:41 601次阅读

    放大电路的原理和作用

    放大电路是模拟电子威廉希尔官方网站 中的一个重要组成部分,其原理和作用在信号处理、仪器测量、通信系统等领域具有广泛的应用。以下是对
    的头像 发表于 09-02 10:53 1628次阅读

    选用放大电路的原因是什么?

    放大电路是一种广泛应用于电子威廉希尔官方网站 领域的电路结构,其主要作用是对两个输入信号的差值进行放大。在
    的头像 发表于 08-07 15:01 624次阅读

    恒流源放大电路有什么优点

    恒流源放大电路是一种广泛应用于模拟电路设计中的电路结构,具有许多优点。以下是对恒流源
    的头像 发表于 08-02 15:45 1111次阅读

    放大电路对什么信号有放大作用

    放大电路是一种非常重要的电子电路,广泛应用于模拟信号处理、传感器信号放大、数据采集等领域。它
    的头像 发表于 07-31 10:01 785次阅读

    放大电路的工作原理和特点

    放大电路是一种广泛应用于模拟电子电路中的放大器,其主要特点是对
    的头像 发表于 07-31 09:59 1018次阅读

    放大电路的作用是什么?有何性能特点?

    放大电路是一种广泛应用于电子电路中的放大器,其主要作用是对两个输入信号的差值进行
    的头像 发表于 07-31 09:57 1589次阅读

    放大电路可以放大什么信号

    放大电路是一种广泛应用于电子电路中的放大器,它能够放大
    的头像 发表于 07-09 15:03 807次阅读

    运放放大电路和基本放大电路的区别

    运放放大电路和基本放大电路是模拟电路中两种常见的
    的头像 发表于 07-09 14:57 783次阅读

    放大电路输入与输出的大小和相位关系

    放大电路是一种广泛应用于模拟电路中的放大器,它具有高增益、高输入阻抗、低噪声和良好的共模抑制
    的头像 发表于 07-08 14:58 2564次阅读

    放大电路放大倍数的计算方法

    放大电路是一种具有高输入阻抗、低噪声和高共模抑制比的放大电路,广泛应用于模拟信号处理、数据采
    的头像 发表于 07-08 14:51 3356次阅读

    放大电路是为了什么而设计的

    放大电路是一种非常重要的电子电路,它在模拟信号处理中扮演着关键的角色。
    的头像 发表于 07-08 14:46 669次阅读

    选用放大电路的原因是什么?

    放大电路由两个相互对称的放大器组成,对共模干扰信号具有很好的抑制能力。共模干扰是指同时作用于输入信号的两个输入端的噪声或干扰,
    的头像 发表于 02-05 17:16 5440次阅读