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跟大家一起推导一遍差分运放的计算过程

Torex产品资讯 来源:硬件笔记本 作者:蜗牛 2022-10-25 15:36 次阅读

不知道大家有没遇到这种情况,在计算电路的时候,有时候会突然的忘记一些公式,需要回去翻看笔记或者查资料,知其然而不知其所以然。今天跟大家一起来一起推导一遍差分运放的计算过程。

计算过程其实归根结底还是根据运放的虚短和虚断。

【虚短】

虚短指在理想情况下,两个输入端的电位相等,就好像两个输入端短接在一起,但事实上并没有短接,称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。

【虚断】

虚断指在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大,就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路,称为“虚断”。

话不多说直接上图。

差分运放的电阻有个特点: R1=R5,R2=R4

55c87358-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

一般的计算方法如下:

根据虚断,即流入运算放大器输入端电流为零,如下图,简单的理解为两个电阻R4,R5分压。

5609498c-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png   可得:   56327960-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

根据虚短,即运放两个输入端近似短路,可得:

564a2af6-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......① 又

56543dca-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......②

56625432-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

.......③

566d8bf4-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......④ 整理②③④得:

568129de-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑤ 将①带入⑤中,最终化简得:

5695f832-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

其实还有一种简单的计算方法:

56a65f38-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑥

56b44c4c-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑦ 由于R1=R5,R2=R4 所以将上式⑥改为:

56c704d6-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑧ ⑧-⑦得:

56dcc604-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

化简得

5695f832-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

如果我们要给运放加一个直流偏置可以怎么做呢,加在哪里?加多大比较合适呢?如下图

56f5c15e-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png  

我们还是再来一起计算一下:

570ad878-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑨

56b44c4c-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

......⑩ ⑨-⑩化简得:

572e434e-5437-11ed-a3b6-dac502259ad0.png







审核编辑:刘清

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原文标题:差分运放公式推导,巨详细!

文章出处:【微信号:gh_454737165c13,微信公众号:Torex产品资讯】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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