差分放大器的電路結(jié)構(gòu)圖及計(jì)算公式推導(dǎo)步驟

接上篇比例運(yùn)算放大器之后，將反相比例運(yùn)算放大器和同相比例運(yùn)算放大器綜合運(yùn)用之后，就可以得到一種新型結(jié)構(gòu)的運(yùn)算放大器—差分放大器。

此次筆主就主要介紹一下差分放大器計(jì)算公式的推導(dǎo)步驟，希望對(duì)有需要的朋友有所幫助。

1 電路結(jié)構(gòu)圖

2 計(jì)算公式推導(dǎo)

(1)根據(jù)運(yùn)算放大器“虛短”與“虛斷”特點(diǎn)可得：

V+ = V-

(2)根據(jù)同一串聯(lián)回路中，電流相等原理可得：

I1 = (Vin1-V+ ) / R2 = (V+-0V) / R4

I2 = (Vin2-V-) / R1 = (V--Vout) / R3

(3)根據(jù)以上兩式聯(lián)立可得：

Vout = V+-[R3(Vin2 - V+) / R1]

(4)根據(jù)(3)化簡可得：

Vout = [R4(R1 + R3)Vin1-R3(R2 + R4)Vin2] / [R1(R2 + R4)]

或者：

Vout =R4(R1 + R3)Vin1 / R1(R2 + R4)-R3Vin2 / R1

令R1 = R2，R3 = R4，則可以得到：

Vout =R3(Vin1 - Vin2) / R1

或者：

Vout =R4(Vin1 - Vin2) / R2

注意：要得到Vout =R4(Vin1 - Vin2) / R2結(jié)果，條件R1 = R2，R3 = R4是必須的前提，否則計(jì)算就無法的得到這個(gè)結(jié)果。

3 特點(diǎn)

(1)其差分放大器的增益為：Au = R3 / R1或者R4 / R2;

(2)其差分電壓為：Vin1-Vin2;

(3)其放大的是兩個(gè)輸入信號(hào)Vin1與Vin2之間的差值;

(4)其電路結(jié)構(gòu)由反相放大器和同相放大器組合而成，也可以用疊加定理進(jìn)行計(jì)算。