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干货 | 差分运放公式推导,巨详细!

今天跟大家一起来一起推导一遍差分运放的计算过程。

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

图片

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。

图片

可得:

图片

根据虚短,即运放两个输入端近似短路,可得:

图片 ......①

图片 ......②
图片 .......③
图片 ......④

整理②③④得:

图片 ......⑤

将①带入⑤中,最终化简得:

图片

其实还有一种简单的计算方法:

图片 ......⑥
图片 ......⑦

由于R1=R5,R2=R4

所以将上式⑥改为:

图片 ......⑧

⑧-⑦得:

图片

化简得

图片

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

图片

我们还是再来一起计算一下:

图片 ......⑨
图片 ......⑩

⑨-⑩化简得:
图片

转载来源:硬件笔记本(作者:蜗牛)

声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有,如涉及侵权,请后台联系小编进行处理。


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