差分运放运算放大器
差分放大电路和集成运算放大器
差分放大电路的应用
差分放大电路广泛应用于各种模拟电路中，如 音频信号处理、通信系统、测量仪器等。
在高速数字电路中，差分信号传输可以有效地 抑制电磁干扰（EMI），因此差分放大电路也 常用于高速数据采集和传输系统。
工业自动化领域
工业自动化领域对于高精度、高速的信号处理需求越来越大，差分放大 电路和集成运算放大器将在该领域发挥更大的作用，如运动控制系统、 过程控制系统等。
面临的挑战与机遇
技术创新
随着电子技术的不断发展，差分 放大电路和集成运算放大器需要 不断创新，以满足更高的性能要
求。
应用领域的多样化
随着应用领域的不断拓展，差分放 大电路和集成运算放大器的应用场 景将更加多样化，需要不断适应新 的应用需求。
应用比较
差分放大电路
差分放大电路适用于需要抑制共模信号和噪声的应用场合，如信号放大、差分信号传输、模拟电路中的减法器和 微分器等。
集成运算放大器
集成运算放大器适用于各种模拟信号处理和控制电路，如放大器、滤波器、比较器和振荡器等。
优缺点比较
差分放大电路
差分放大电路的优点在于其高共模抑制比和低噪声性能，能够有效地抑制共模信号和噪声，提高电路 的抗干扰能力。此外，差分放大电路还具有高输入阻抗和低输出阻抗的优点。然而，差分放大电路的 成本较高，体积也较大。
另外，由于差分放大电路具有低噪声和高共模 抑制比的特点，因此在高精度测量和自动控制 系统中也得到了广泛应用。
CHAPTER 02
集成运算放大器
集成运算放大器的基本概念
集成运算放大器（简称运放） 是一种高放大倍数的集成电路， 能够实现对微弱信号的放大和 处理。
运放 单端转差分
运放单端转差分一、运放基本概念与原理运放，即运算放大器，是一种模拟电路，具有广泛的应用。
其基本原理是根据输入电压的差值放大输出电压，实现信号的放大和处理。
运放具有高增益、宽频带、低噪声、低失真等特点，是电子电路设计中不可或缺的元件。
二、单端转差分电路原理与实现单端转差分电路，是一种将单端输入信号转换为差分输出信号的电路。
其主要目的是提高电路的抗干扰能力，减小共模干扰对信号的影响。
实现单端转差分的过程主要包括两部分：输入端变压器和输出端差分放大器。
1.输入端变压器：通过改变变压器的比例，将单端输入信号转换为差分输入信号。
变压器具有良好的抗干扰性能，能有效抑制共模干扰。
2.输出端差分放大器：差分放大器采用对称结构，能将输入端的差分信号放大，并输出差分信号。
差分放大器具有很高的增益，可以进一步提高信号质量。
三、运放应用场景及优势1.信号放大：运放在信号放大领域具有广泛的应用，如音频放大器、视频放大器等。
其优势在于可以实现高增益、低失真的信号放大。
2.滤波器：运放可以应用于各类滤波器设计，如低通、高通、带通等。
利用运放的宽频带特性，可以实现对不同频率信号的滤波处理。
3.模拟计算：运放可以用于实现复杂的模拟计算电路，如积分器、微分器等。
这些电路在信号处理、自动控制等领域具有重要应用。
4.传感器信号处理：运放可用于传感器信号的处理，如将传感器的微小信号放大、滤波等，便于后续信号处理和分析。
四、实际工程中的注意事项1.运放的选择：根据实际应用场景选择合适的运放，如增益、带宽、电源电压等参数。
2.电源去耦：为减小电源干扰对运放的影响，应在电源输入端加装去耦电容。
3.接地处理：合理处理接地线，降低共模干扰对电路的影响。
4.散热设计：运放在工作过程中会产生热量，需考虑散热问题，以保证电路稳定工作。
集成运放输入级采用差分电路的原因
集成运放输入级采用差分电路的原因
1、差分放大的两大作用：(1)对差模输入信号的放大作用(2)对共模输入信号的抑制作用所以呢，在电路对称的条件下，差分放大具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
2、集成运算放大器简称集成运放，是具有高放大倍数的集成电路。
它的内部是直接耦合的多级放大器，整个电路可分为输入级、中间级、输出级三部分。
输入级采用差分放大电路以消除零点漂移和抑制干扰;中间级一般采用共发射极电路，以获得足够高的电压增益;输出级一般采用互补对称功放电路，以输出足够大的电压和电流，其输出电阻小，负载能力强。
集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性能、低价位，在大多数情况下，已经取代了分立原件放大电路。
全差分运算放大器设计
全差分运算放大器设计全差分运放（Fully-Differential Amplifier，简称FDA）是一种特殊的运放，它具有两个差动输入和两个差动输出。
全差分运放具有许多优点，包括良好的共模抑制和电源抑制比，适用于高精度传感器信号放大、功率放大和模拟信号处理等领域。
在这篇文章中，我将介绍全差分运放的设计原理和步骤。
首先，我们需要确定设计的要求和规范。
这包括增益要求、带宽要求、电源电压和输入输出电阻等参数。
根据这些要求，我们可以选择合适的运放器件和电路拓扑。
全差分运放的常见电路拓扑有两级差分放大器、共射共源放大器和增益交换放大器等。
在这里，我们以两级差分放大器为例进行设计。
第一步是选择运放器件。
我们需要根据设计要求选择适合的运放器件，可以根据其增益带宽积、供电电压范围和失调电流等参数进行选择。
一般来说，我们可以选择低失调电流、高增益带宽积和低电压噪声的器件。
第二步是确定电路拓扑。
在两级差分放大器中，第一级是差分放大器，第二级是共射共源放大器。
差分放大器的作用是提供高输入阻抗和共模抑制比，共射共源放大器的作用是提供电流放大和驱动能力。
由于这两级放大器要分别满足不同的要求，我们可以选择不同的放大倍数和器件参数来优化电路性能。
第三步是确定偏置电路。
偏置电路的作用是提供恒定的工作电流，这可以通过电流源和电阻网络来实现。
偏置电流的选择要根据运放器件的要求和特点，可以使用恒流源或电流反馈等方法来实现。
第四步是确定反馈电路。
反馈电路的作用是控制放大倍数和增益稳定性，可以使用电阻、电容或者电流源等元件来实现。
选择适当的反馈方式可以减小失调电压和非线性，提高性能。
第五步是进行电路仿真和优化。
通过电路仿真，我们可以验证设计的性能和满足要求。
优化可以通过调整电路参数和进行迭代仿真来实现，以达到设计要求。
第六步是进行电路布局和线路板设计。
在设计布局时，要注意分离放大器电路和干扰源，减少电源和信号线的串扰。
线路板设计要保证差分信号走线的对称性和阻抗匹配，以提高传输性能。
运算放大器的计算-差分运放
运算放大器的计算-差分运放
摘要：
I.运算放大器的概述
- 什么是运算放大器
- 运算放大器的基本构成
II.差分运放的概述
- 什么是差分运放
- 差分运放的构成和原理
III.差分运放的特性
- 差分运放的输入和输出特性
- 差分运放的频率响应特性
IV.差分运放的典型应用
- 差分运放在音频处理中的应用
- 差分运放在通信系统中的应用
V.差分运放的优缺点
- 差分运放的优点
- 差分运放的缺点
VI.结论
- 对差分运放的总结和展望
正文：
运算放大器是一种电子电路,可以将两个输入信号的差值放大,并输出放大的
结果。
运算放大器广泛应用于各种电子设备和系统中,例如音频放大器、滤波器、振荡器、信号处理器等。
差分运放是运算放大器的一种,具有两个输入端和一个输出端,可以用于放大两个输入信号之间的差值。
集成电路运算放大器-电流源-差分放大电路
Avd = −
β ( Rc // rbe
1 RL ) 2
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
3. 主要指标计算 （1）差模情况
<B> 双入、单出 Avd1
vo1 vo1 = = v id 2vi1
差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
3. 主要指标计算 （1）差模情况
<A> 双入、双出
vo1 − vo2 vo = Avd = vi1 − vi2 vid 2vo1 βR =− c = rbe 2vi1
2. 抑制零点漂移原理 温度变化和电源电压波 动 ， 都 将 使 集电极电 流 产 生 变 化 。 且 变 化趋势是相 同的， 其 效果相当 于 在 两 个 输入端加入了共模信号。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
2. 抑制零点漂移原理
6.1 集成电路运算放大器中的电流源
在模拟集成电路中，广泛地使用电流源，为放大电路 提供稳定的偏置电流，或作为放大电路的有源负载。
• 镜像电流源 • 微电流源 • 多路电流源 • 电流源用作有源负载
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
6.1.1 BJT电流源电路
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
6.1.2 FET电流源
集成运放 差分放大
低温漂，高共模抑制 比和高输入电阻
高电压增益
低输出电阻，较强 带负载能力
二、集成运放的主要特点
结构：
• 同一硅片 元件参数具有良好的 采用结构对称 相同工艺 一致性和同向偏差 为特征的电路
• 芯片面积小 功耗很低
工作电流极小 (如几 ~几十微安)
Rb Re3
Ib Rb
Ib
rbe
Re3
若考虑rce ？
当 rce ∞ 时， Ro3 ∞
【例2.3.2】
差分放大电路如图所
示 ， 已 知 =80 ，
rbe=2k。求该电路的 差模电压放大倍数Avd、 差 模 输 入 电 阻 Ri 和 输 出电阻Ro 。 解：先画出差模交流通路：
双端输入双端输出
反相输 入端
输入信号与输出信号相位反相
同相输 入端
输入信号与输出信号相位同相
集成运放的等效电路模型 在低频小信号，工作在线性区的条件下
低频小信号电路模型
在理想条 件下有：
Rid→∞ Ro→0 Aod→∞
1.6.2 集成运放中的恒流偏置电路 —提供静态工作点
镜像电流源
基本镜像电流源电路
T1和T2参数和特性完全相同， T1管的VCE=VBE=0.7V，工作在
I C1
2
I C1
IC1 2 IREF
IL
IC1
I REF
VCC VBE RREF
IC1 IC2 IL
( 50时,误差<5%)
该电路具有一定的温度补偿作用：
T IL IL
IC1 RREF压降增加
运算放大器
运算放大器（英语：Operational Amplifier，简称OP、OPA、OPAMP、运放）是一种直流耦合，差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，减法等模擬运算电路中，因而得名。
通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正反馈（positive feedback）组态，相反地，在很多需要产生震荡信号的系统中，正反馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
运算放大器有许多的规格参数，例如：低频增益、单位增益频率（unity-gain frequency）、相位边限（phase margin）、功耗、输出摆幅、共模抑制比（common-mode rejection ratio）、电源抑制比（PSRR，power-supply rejection ratio）、共模输入范围（input common mode range）、电压摆动率（slew rate）、输入偏移电压（input offset voltage，又译：失调电压）、还有噪声等。
目前运算放大器广泛应用于家电，工业以及科学仪器领域。
一般用途的集成电路运算放大器售价不到一美元，而现在运算放大器的设计已经非常可靠，输出端可以直接短路到系统的接地端（ground）而不至于被短路电流（short-circuit current）破坏。
目录[隐藏]∙ 1 运算放大器的历史∙ 2 运算放大器的基础o 2.1 电路符号o 2.2 理想运算放大器的操作原理▪ 2.2.1 开回路组态▪ 2.2.2 负反馈组态▪ 2.2.2.1 反相闭回路放大器▪ 2.2.2.2 非反相闭回路放大器▪ 2.2.3 正反馈组态∙ 3 实际运算放大器的局限o 3.1 直流的非理想问题▪ 3.1.1 有限的开回路增益▪ 3.1.2 有限的输入阻抗▪ 3.1.3 大于零的输出阻抗▪ 3.1.4 大于零的输入偏压电流▪ 3.1.5 大于零的共模增益o 3.2 交流的非理想问题o 3.3 非线性的问题o 3.4 功率损耗的考量∙ 4 在电路设计中的应用∙ 5 直流特性∙ 6 交流特性∙7 运算放大器的应用∙8 741运算放大器的内部结构o8.1 电流镜与偏压电路o8.2 差分输入级o8.3 增益级o8.4 输出级∙9 CMOS运算放大器的内部结构∙10 其他应用∙11 参见∙12 参考资料与附注∙13 外部链接[编辑]运算放大器的历史第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
运算放大器参数及分类的介绍
430小组
运算放大器的主要参数
集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流 指标和交流指标。
直流参数
• 输入失调电压Vos：输入失调电压定义为集成运放 输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电 压。 • 输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂） Vos Drift：输入失调电压的温度漂移定义为在给定 的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的 比值。 • 输入偏置电流Iib：输入偏置电流定义为当运放的输 出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。 • 输入失调电流Ios：输入失调电流定义为当运放的输 出直流电压为零时，其两输入端偏置电流的差值。
精密型运放介绍
4-20mA电流变送器就是将温度变化（压力、位 移等信号也行）变换为为标准的4-20mA电流的芯片 代表产品：RCV420,XTR300,XTR105, XTR106, XTR111, XTR115, XTR300, RCV420的主要参数： Offset Voltage Drift (+/-) (max) (uV/Degrees Celsius) =25
交流参数
• 3dB带宽BW：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小 信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开 环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当 于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。 • 单位增益带宽BWg：单位增益带宽定义为，运放的 闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输 入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压 增益下降 3dB（或是相当于运放输入信号的0.707） 所对应的信号频率。
Hale Waihona Puke 精密型运放介绍主要产品:IVC102 、ACF2101. 主要特点： Iib=750fA， 低噪声， 快速脉冲积分， 电源范围:+4.75V~+18V,-10V~-18V, 输出电压范围：正（V+-1.3V） 负（V-+2.6V）
差分运放前、后级电平偏置电路理解和运用
差分运放前、后级电平偏置电路理解和运用差分运放（Differential Amplifier）是一种常用的电路元件，它能够将输入的两个信号进行放大和差分运算，输出的电压与输入信号的差值成正比。
在实际应用中，我们往往需要使用前、后级电平偏置电路来对差分运放进行电压的偏置和稳定，以确保差分运放的正常工作和准确输出。
一、差分运放的原理和基本电路结构差分运放通常由一个差模放大器和两个共模放大器组成。
差模放大器主要负责放大和差分运算，共模放大器则负责对输入信号的共模（也就是两个输入信号的平均值）进行放大。
两者共同组成了一个完整的差分运放电路。
差模放大器的基本电路结构由一个差分对和一个单端放大器组成。
差分对是由两个晶体管组成的，其中一个作为输入端，另一个作为负载。
这样的设计可以使得差分对在工作时能够对输入信号进行放大和差分处理。
而单端放大器则负责将差分对输出的信号进行增益放大和滤波。
二、差分运放前级电平偏置电路的作用和实现差分运放前级电平偏置电路的主要作用是对输入信号进行直流偏置，以确保差分运放正常工作在其非饱和区。
由于差分运放是一种高增益的电路，当输入信号的幅值较大时，容易出现过饱和现象，从而导致输出波形失真。
因此，通过对输入信号进行直流偏置，可以使得输入信号始终处于差分运放的线性范围内，从而避免失真。
差分运放前级电平偏置电路通常由两个电阻和一个电容组成，其中电阻用于形成电流源，电容则用于对输入信号进行高频滤波。
电阻的选择应根据具体应用的需求和差分运放的输入电流范围进行。
三、差分运放后级电平偏置电路的作用和实现差分运放后级电平偏置电路的主要作用是对输出信号进行直流偏置，以使得输出信号能够与输入信号之间保持一定的直流电平差。
这样可以方便后续电路对输出信号进行处理和判断，同时也可以避免输出信号偏离目标电平导致的测量误差。
差分运放后级电平偏置电路通常由两个电阻和一个电容组成，其中电阻用于形成电流源，电容则用于对输入信号进行高频滤波。
差分放大器加基准电压计算公式
差分放大器加基准电压计算公式
差分放大电路不再说了，这个电路是为了避免运放到了输出低端非线性的问题。
Vout = Rc9/Rc8 * （Vin+-Vin-）+基准电压值。
具体的计算过于复杂.。
V+(运放的正输入端电压）等于V2 * R4 / (R3 + R4)。
上面应用了虚断的概念，现在应用运放的另一个概念虚短。
就是运放一般工作在线性区时，正负两个。
差分运算放大电路差分运算放大器公式 3)差分运算放大器实际电路一、差分放大电路这里主要介绍两种不同类型的差分放大器电路:1、BJT差分放大。
由R1=R3，R2=R4条件可知，放大器输出端只有处于“虚地”状态，即输出端为0V，才能满足b点=a点=2V，这可以由此导出差分放大器的一个工作特征。
6xR11/(R15+R11) =3V。
同相输入端的电压固定是3v,实际上是一个基准电压。
那么知道同相输入端电压了反向输入端的电压是多少类。
差分放大器放大其反相和非反相输入端的电压差，到目前为止，我们只使用其中一个运算放大器输入连接到放大器。
使用“反相”或“非反相”输入端子放大单个输入信号，另一个输入接地。
如果所有电阻都具有相同的欧姆值，那就是： R1 = R2 = R3 = R4。
然后电路将成为单位增益差分放大器，放大器的电压增益将恰好为1或1。
10种运算放大器
各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V（无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司，报价为：2.7—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
差分运算放大器基本知识
差分运算放大器基本知识(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一．差分信号的特点：图1 差分信号1.差分信号是一对幅度相同，相位相反的信号。
差分信号会以一个共模信号Vocm为中心，如图1所示。
差分信号包含差模信号和公模信号两个部分，差模与公模的定义分别为：Vdiff=(Vout+-Vout-)/2，Vocm=(Vout++Vout-)/2。
2.差分信号的摆幅是单端信号的两倍。
如图1，绿色表示的是单端信号的摆幅，而蓝色表示的是差分信号的摆幅。
所以在同样电源电压供电条件下，使用差分信号增大了系统的动态范围。
3.差分信号可以抑制共模噪声，提高系统的信噪比。
In a differentialsystem, keeping the transport wires as close as possible to one another makes the noise coupled into the conductors appear as a common-mode voltage. Noise that is common to the power supplies will also appear as a common-mode voltage. Since the differential amplifier rejects common-mode voltages, the system is more immune to external noise.4.差分信号可以抑制偶次谐波，提高系统的总谐波失真性能。
Differential systems provide increased immunity to external noise, reduced even-order harmonics, and twice the dynamic range whencompared to signal-ended system.二．分析差分放大器电路图2.差分放大器电路分析图如图2所示，差分放大电路分析的基本原则与普通运算放大器中虚断虚短原则相同，同时还具有其特有的分析原则：输出的差分信号幅度相同，相位相差180度，以Vocm共模电压为中心对称，差分信号的增益为Gain=RF /RG。
差分运算放大器的衰减原理
差分运算放大器的衰减原理
差分运算放大器（Differential Amplifier）是一种电路，用于放大输入信号的差分部分。
在差分运算放大器中，衰减（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）指的是该电路对于共模信号的抑制程度，即对于同时加在两个输入端的信号，差动输出相对于共模输出的增益。
差分运算放大器的衰减原理基于其特定的电路结构。
以下是一些关键的原理：
1.差动增益：
•差分运算放大器的设计目的是放大输入信号的差分部分，即两个输入端的电压差。
这个增益通常表示为 Ad。
2.共模增益：
•共模信号是同时加在两个输入端的信号，其电压相等。
差分运算放大器会尽量抑制这种共模信号，但总会有一定程度的共模增益（表示为 Acm）。
3.共模抑制比（CMRR）：
•共模抑制比是衡量差分运算放大器抑制共模信号的性能指标。
它定义为差动增益与共模增益之比，即 CMRR= Ad/Acm。
4.共模抑制比的作用：
•共模抑制比越高，表示差分运算放大器对于共模信号的抑制能力越强。
较高的CMRR是设计中追求的目标，因为它有助于减小对于共模干扰的敏感度。
5.电桥网络：
•一些差分运算放大器采用电桥网络，如差动对输入信号敏感，而对共模信号则具有较低的灵敏度。
这有助于提高共模抑制比。
总体而言，通过优化电路结构和设计，尽量使共模增益降到最低，从而提高共模抑制比。
高CMRR对于许多应用中对共模信号要求较高的场合，例如在测量和传感器应用中，是非常重要的。
运放组成的差分电路
运放组成的差分电路运放组成的差分电路是一种常见的电子电路，用于信号放大和信号处理。
差分电路由运放和几个电阻组成，可以将两个输入信号的差值放大，并输出相应的差分信号。
差分电路的主要作用是对输入信号进行放大和处理。
它通过将两个输入信号的差值放大，从而得到一个增益较大的差分信号。
差分信号可以消除通信线路中的干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
差分电路的基本原理是利用运放的放大特性，将两个输入信号的差值放大到输出端。
运放是一种具有高增益和高输入阻抗的电子元件，它可以将微弱的输入信号放大到较大的幅度，并在输出端产生相应的信号。
在差分电路中，两个输入信号分别连接到运放的非反相输入端和反相输入端。
通过适当选取电阻值，可以实现对输入信号的放大和处理。
差分电路的输出信号是两个输入信号的差值经过放大后的结果。
差分电路的设计需要考虑几个重要参数，包括增益、带宽和输入阻抗等。
增益是指输入信号经过放大后的幅度变化，可以通过调整电阻值来实现。
带宽是指差分电路能够正常工作的频率范围，需要根据具体的应用来选择。
输入阻抗是指差分电路对输入信号的阻抗，需要保证输入信号的负载和干扰信号的抑制。
差分电路在实际应用中有很多重要的用途。
例如，在音频放大电路中，差分电路可以将音频信号的左右声道分离，并进行单独的放大处理，从而提高音质。
在通信系统中，差分电路可以用于抑制干扰信号，提高通信质量。
在传感器接口电路中，差分电路可以实现对传感器输出信号的放大和处理，从而提高测量的精度。
除了常见的差分放大电路外，还有一些特殊的差分电路。
例如，差分比较器可以将两个输入信号进行比较，并输出相应的比较结果。
差分运算放大器可以对输入信号进行加法和减法运算，并输出相应的运算结果。
这些特殊的差分电路在各种应用中都有重要的作用。
运放组成的差分电路是一种常见的电子电路，用于信号放大和信号处理。
它通过将两个输入信号的差值放大，从而得到一个增益较大的差分信号。
差分电路在各种应用中都有重要的作用，可以提高系统的抗干扰能力和信号处理能力。
10种运算放大器
各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V（无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司，报价为：2.7—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
全差分运算放大器共模点
全差分运放（Fully Differential Amplifier）是一种基于差分输入和差分输出的放大器电路，能够在差分信号中放大信号同时抑制共模信号。
共模点（Common Mode Point）则是指全差分运放的输入共模电压的值。
在全差分运放器中，共模点是指两个输入端的电压相等时的电压值。
在理想情况下，全差分运放器能够将共模信号进行完全抵消，使其在输出端不产生任何增益。
但在实际电路中，由于器件的不匹配和偏置电流等影响，使得共模信号无法完全抵消，会在输出端产生一定的共模幅度。
当全差分运放器失去共模抑制能力时，通常会出现共模放大（Common-Mode Gain）的情况，即输入的共模电压在输出端产生了有放大的幅度。
共模放大会引入不必要的噪声和失真，影响电路的性能。
为了实现更好的共模抑制性能，可以采取一些措施，如优化差分对输入电路的设计、增加电流源的稳定性和匹配性，以及采用高质量的元件等。
另外，可通过加入补偿电路、调整工作点和增加反馈等方式来提高共模抑制能力和共模稳定性。
总之，共模点是指全差分运放器的输入共模电压值，通过优化电路设计和采取相应措施，可以提高共模抑制性能，减少共模放大现象，提高差分信号的放大效果。
10种运算放大器
董婷 076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性虚拟通道连接= ± 15V ， Tamb = 25 ℃（除非另有说明）二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS 高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A 和CA3140 BiMOS 运算放大器功能保护MOSFET 的栅极（PMOS 上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V 至36V （无论单或双电源),它结合了压电PMOS 晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL 接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC 。
目前生产厂家主要是INTERSIL 公司和HARRIS 公司，报价为：—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD 公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
差分接法:差分放大电路（图3.8a.4）的输入信号是从集成运放的反相和同相输入端引入，如果反馈电阻RF等于输入端电阻R1 ，输出电压为同相输入电压减反相输入电压，这种电路也称作减法电路。
图3.8a.4 差分放大电路
差分放大器
如图所示，通过采用两个输入，该差分放大器产生的输出等于U1和U2之差乘以增益系数
运算放大器的单电源供电方法
大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。
需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。
例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。
在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。
该电路的增益Avf＝－RF／R1。
R2＝R3时，静态直流电压Vo(DC)＝1／2Vcc。
耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。
Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。
若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。
一般来说，R2＝R3≈2RF。
图2是一种单电源加法运算放大器。
该电路输出电压Vo＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一(V1十V2十V3)。
需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。
它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。
思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。
该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示：一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示)；(2)图5是单电源差分放大器。
若输入电压为50Hz交流电压，V1＝1V，V2＝O．4V，它的输出电压该是多少呢？
LM358是一个双运放集成电路，运放是一个开环放大倍数极大的放大器，两个输入端“＋”、“－”之间只要有微小的电压差异，就会使输出端截止或者饱和。
而输入端的输入电阻非常大，可以认为不需要输出电流。
如果按照图示将运放接成闭环电路，则运放的放大倍数等于（Rf+R2)/R2.
因为可以理解运放的“－”端的电压永远等于“＋”端的，而“＋”端的电压等于Vi（R1上无电流，也就无压降），而“—”端的电压又等于Vo在Rf和R2上的分压，
所以有：
Vi＝V0×R2/(Rf+R2)，即：
Vo＝Vi×(Rf+R2)/R2.
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，
适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工
作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益
模组,音频放大器、工业控制、DC增益部件和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性(Features)：
＊内部频率补偿。
＊直流电压增益高(约100dB) 。
＊单位增益频带宽(约1MHz) 。
＊电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5一±15V) 。
＊低功耗电流，适合于电池供电。
＊低输入偏流。
＊低输入失调电压和失调电流。
＊共模输入电压范围宽，包括接地。
＊差模输入电压范围宽，等于电源电压范围。
＊输出电压摆幅大（0至Vcc-1.5V) 。
参数输入偏置电流45 nA输入失调电流50 nA输入失调电压2.9mV输入共模电压最大值V CC~1.5 V共模抑制比80dB电源抑制比100dB
根据虚短：V+=V_
根据虚断：(V_ - V1)/R1=(Vout – V_)/R2
从而得到：(V+ - V1)/R1= (Vout – V+)/R2
而V+ =V2*{R4/(R3+R4)}将此式带入上式即可得到：
则：Vout={(R1+R2)/(R3+R4) * R4/R2}V2 – R2/R1 V1
对于R1=R3 R2=R4
V out=V2 – R2/R1*V1
可见，上图的结果是有错误的。
而下图的结果是对的：
Vout=Ui1-5Ui2。