www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置：首頁 > 公眾號(hào)精選 > 巧學(xué)模電數(shù)電單片機(jī)

一篇關(guān)于差分電路的原理解析

時(shí)間：2021-09-10 16:36:57
關(guān)鍵字： 差分電路   
手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]巧學(xué)模電數(shù)電單片機(jī)|文末有福利差分運(yùn)算放大電路，對(duì)共模信號(hào)得到有效抑制，而只對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行放大，因而得到廣泛的應(yīng)用。差分電路的電路構(gòu)型圖1?差分電路目標(biāo)處理電壓：是采集處理電壓，比如在系統(tǒng)中像母線電壓的采集處理，還有像交流電壓的采集處理等。差分同相/反相分壓電阻：為了得到適合運(yùn)放...


巧學(xué)模電數(shù)電單片機(jī) | 文末有福利


差分運(yùn)算放大電路，對(duì)共模信號(hào)得到有效抑制，而只對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行放大，因而得到廣泛的應(yīng)用。


差分電路的電路構(gòu)型


圖1?差分電路


目標(biāo)處理電壓：是采集處理電壓，比如在系統(tǒng)中像母線電壓的采集處理，還有像交流電壓的采集處理等。


差分同相/反相分壓電阻：為了得到適合運(yùn)放處理的電壓，需要將高壓信號(hào)進(jìn)行分壓處理，如圖1中V1與V2兩端的電壓經(jīng)過分壓處理，最終得到適合運(yùn)放處理的電壓Vin 與Vin-。


差分放大電路


反饋對(duì)于運(yùn)算放大電路來說，運(yùn)放工作在線性區(qū)，所以這里一定是負(fù)反饋，沒有反饋（開環(huán)）或者是正反饋，那是比較器電路而不是放大電路，這時(shí)候運(yùn)放工作在飽和區(qū)或稱為非線性工作區(qū)，正因?yàn)轱柡?，輸出才是電源電壓的幅值?/span>


圖2是一種帶正反饋的運(yùn)放電路，這里就不能叫運(yùn)算放大電路了，因?yàn)檫\(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)理想是無限大，當(dāng)然實(shí)際中不可能無限大，所以如下結(jié)構(gòu)是遲滯電壓比較器，運(yùn)放工作在非線性區(qū)或飽和區(qū)。


圖2


圖3，依然是電壓比較器結(jié)構(gòu)，上面已經(jīng)提到，運(yùn)放開環(huán)增益很大，不帶負(fù)反饋，工作就如非線性區(qū)，當(dāng)做電壓比較器來使用。


圖3


運(yùn)算放大器，反饋電阻從輸出接到反相端"-"就是負(fù)反饋，當(dāng)然在輸出信號(hào)不超過電源電壓時(shí)（注：一切信號(hào)的能量來源是電源，輸出當(dāng)然不可能超過電源幅值），實(shí)現(xiàn)的功能就是放大信號(hào)的功能；接到同相端" "就是正反饋，電路功能是電壓比較器。


當(dāng)然在實(shí)際當(dāng)中我們并不提倡用運(yùn)放去做電壓比較器，而是選用專用的比較器，如LM339、LM393、LM211等，因?yàn)楸容^器和運(yùn)放在實(shí)際當(dāng)中內(nèi)部器件的工作狀態(tài)還是有區(qū)別的。


比較器接了限流電阻R74、R77，這是因?yàn)楸容^器在幅值切換時(shí)，快速上升或下降沿對(duì)后級(jí)容性負(fù)載進(jìn)行充放電，這個(gè)充放電電流來自這個(gè)有源器件——比較器，因此加限流電阻目的是防止電流沖擊。


RC濾波：可以酌情調(diào)節(jié)，目的是防止輸出過沖等信號(hào)失真問題


差分輸入電壓的計(jì)算


圖4電路，為了便于計(jì)算，我們給定每個(gè)阻值。


差分電路的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)稱性，電阻R40=R56及R47=R55，差分分壓兩個(gè)支路電阻也是相等的。


圖4


Vin 和Vin-的值是如何計(jì)算的？


我們先通過繁瑣的計(jì)算來得到，然后再簡(jiǎn)化計(jì)算。


首先，運(yùn)放的同相端5引腳和反相端6引腳，利用"虛短"得到，其中系數(shù)6是指6個(gè)100k的電阻，方便簡(jiǎn)化式子：



那么通過分壓關(guān)系得到Vin ：



再次通過分壓關(guān)系得到Vin-：



那么就得到Vin 減Vin-的值。


其實(shí)還有一種簡(jiǎn)單方法得到Vin 減Vin-的值，利用運(yùn)放的虛短特點(diǎn)，可將電路等效為：


圖5


圖6


所以要計(jì)算Vin 減Vin-的值，變得很容易，只是一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓電路而已，如下計(jì)算得到：



得到差分電壓輸入值是0.84V。


差分放大電路的計(jì)算


圖7


計(jì)算公式推導(dǎo)，依舊遵循運(yùn)放的虛短和虛斷特性，當(dāng)R56=R40，R47=R55時(shí)，差分計(jì)算可以簡(jiǎn)化為：



實(shí)際應(yīng)用電路中，我們?yōu)榱撕?jiǎn)化計(jì)算，也是用最簡(jiǎn)方法計(jì)算，經(jīng)常使用的電路也是上述電路，令電阻相等關(guān)系，簡(jiǎn)化計(jì)算。


放大電路的"偏移計(jì)算"


為什么要對(duì)輸出電壓進(jìn)行偏移？這是因?yàn)楫?dāng)采集負(fù)值時(shí)，我們的采樣芯片和MCU幾乎都不支持負(fù)值采樣的時(shí)候，你就必須進(jìn)行偏移，使得輸出總是為正值。


偏移電路，如圖8，在原來同相端電阻接地GND的地方，我們接一個(gè)電壓值，通常也稱為偏移電壓。那么最終表達(dá)式是什么？


圖8


通過疊加定理最終得到：



這里公式的成立，保證R64=R72，R73=R57，那么最終得到偏移公式是在原來基礎(chǔ)上加個(gè)電壓偏移量2.5V_Ref：



只要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的偏移量，輸出總會(huì)為一個(gè)正值。


圖9


比如，在圖9電路中，當(dāng)輸入電壓變?yōu)?100V，那么最終輸出電壓就為：



這樣就將負(fù)電壓偏移為正電壓，處理器符合處理器處理要求了，偏移電路在采集如交流電、以及存在負(fù)直流電壓的控制電路中廣泛使用。


# 今日福利 #

文末留言點(diǎn)贊數(shù)第1位的讀者，將包郵獲贈(zèng)水袋坐墊，波浪紋設(shè)計(jì)能夠保持水流平衡，防水滌綸面料能夠加強(qiáng)坐墊本身抗壓能力，加水即可使用，再加入冰晶，制冷效果會(huì)更好，讓你擁有冬季冰爽感覺。

截止時(shí)間：06月11日15:00，獲獎(jiǎng)?wù)咝?6月11日當(dāng)天添加小編微信Huang-Y2120領(lǐng)取，過時(shí)作廢！且每個(gè)微信ID兩周內(nèi)，免費(fèi)限領(lǐng)一次。

本站聲明： 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息，不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司，隨著阿維塔和賽力斯的入局，華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字： 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V，這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具，可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字： 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行，同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性，提升韌性，成...

關(guān)鍵字： 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息，據(jù)媒體報(bào)道，騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字： 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息，今天上午，2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行，華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字： 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息，在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱，數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字： 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn)： 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措，毛利潤率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著，戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略，塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字： 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日，由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字： VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上，軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力"）與長三角投資（上海）有限...

關(guān)鍵字： BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉