|(干货分享)差分电路原理解析

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差分运算放大电路 , 对共模信号得到有效抑制 , 而只对差分信号进行放大 , 因而得到广泛的应用 。
一、差分电路的电路构型

图1 差分电路
目标处理电压:是采集处理电压 , 比如在系统中像母线电压的采集处理 , 还有像交流电压的采集处理等 。
差分同相/反相分压电阻:为了得到适合运放处理的电压 , 需要将高压信号进行分压处理 , 如图1中V1与V2两端的电压经过分压处理 , 最终得到适合运放处理的电压Vin+与Vin- 。差分放大电路:
反馈 , 对于运算放大电路来说 , 运放工作在线性区 , 所以这里一定是负反馈 , 没有反馈(开环)或者是正反馈 , 那是比较器电路而不是放大电路 , 这时候运放工作在饱和区或称为非线性工作区 , 正因为饱和 , 输出才是电源电压的幅值 。
图2是一种带正反馈的运放电路 , 这里就不能叫运算放大电路了 , 因为运放的开环放大倍数理想是无限大 , 当然实际中不可能无限大 , 所以如下结构是迟滞电压比较器 , 运放工作在非线性区或饱和区 。
图2
图3 , 依然是电压比较器结构 , 上面已经提到 , 运放开环增益很大 , 不带负反馈 , 工作就如非线性区 , 当做电压比较器来使用 。
【|(干货分享)差分电路原理解析】图3
运算放大器 , 反馈电阻从输出接到反相端\"-\"就是负反馈 , 当然在输出信号不超过电源电压时(注:一切信号的能量来源是电源 , 输出当然不可能超过电源幅值) , 实现的功能就是放大信号的功能;接到同相端\"+\"就是正反馈 , 电路功能是电压比较器 。 当然在实际当中我们并不提倡用运放去做电压比较器 , 而是选用专用的比较器 , 如LM339、LM393、LM211等 , 因为比较器和运放在实际当中内部器件的工作状态还是有区别的 。
比较器接了限流电阻—\"R74、R77\" , 这是因为比较器在幅值切换时 , 快速上升或下降沿对后级容性负载进行充放电 , 这个充放电电流确来自这个有源器件—比较器 , 因此加限流电阻目的是防止电流冲击 。
RC滤波:可以酌情调节 , 目的是防止输出过冲等信号失真问题
二、差分输入电压的计算图4电路 , 为了便于计算 , 我们给定每个阻值 。