差分运算放大器基本知识
运算放大器知识点总结
u otu u i1i2运算放大器知识点总结1、 部分组成偏置电路，输入级，中间级，输出级。
2、零点漂移： （1）表现：输入u i =0时，输出有缓慢变化的电压产生。
（2）原因：由温度变化引起的。
当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。
因而零点漂移也叫温漂。
（3）衡量方法：将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。
例如100,=u1A100=u2A 10000=u A如果输入等效为100uV ，漂移为1V 。
（4）减小漂移的措施： 采用差动放大电路采用温度补偿，非线性元件 3运放的输入级一般采用差动放大电路。
差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。
它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。
结构如右图：（1）对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b（2）信号分类差模信号：i2i1id =uu u -ou VCC V EE ou V CC V EEi2uEE共模信号：)(21=i2i1icuuu+差模电压增益：idodud=uuA共模电压增益：icocuc=uuA总输出电压：icucidudocodo=uAuAuuu+=+211EEAB RRRVU+=3ABC3V7.0RUI-=2C3C2C1III==②动态恒流源等效电阻：)//1(321be33ce RRRrRrR+++=β等效，且212121//RRRRRR+⨯=（5）差动放大器输入、输出方式的接法u i1=u i2 =u ic，u id=0设u i1 ↑，u i2↑→u o1↓，u o2↓。
因u i1 = u i2，→u o1 = u o2→ u o= 0 (理想化)共模电压放大倍数A UC=0 i2i1u①双端输入双端输出共模电压放大倍数 A UC =0 差模输入电阻：()be s id 2r R R += 输出电阻：()be s id 2r R R += ②双端输入单端输出差模电压放大倍数：使用于将差分信号转化为单端输出的信号 差模输入电阻：()be id 2r R R b += 输出电阻：R 0=R C共模电压放大倍数 u i1=u i2 =u ic ， 设u i1 ↑，u i2 ↑→ i e1 ↑ ，i e1 ↑ 。
运算放大器工作原理及应用
运算放大器工作原理及应用
运算放大器是一种基本的放大器电路，其主要作用是将输入信号放大并输出。
它采用了差分放大电路，将两个输入信号进行放大和差分运算，并输出放大后的差分信号。
运算放大器具有以下几个重要特点：
1. 高增益：运算放大器具有非常高的增益，通常在几千到几百万倍之间，使得输入信号可以得到大幅度放大。
2. 差分输入：运算放大器有两个输入端，称为非反相输入端（+）和反相输入端（-）。
它可以对这两个输入信号进行差分放大，从而实现对输入信号的放大和运算。
3. 可调增益：运算放大器具有可调增益的特性，可以通过外部电阻进行调节，以满足不同的放大需求。
4. 高输入阻抗和低输出阻抗：运算放大器的输入阻抗非常高，几乎不消耗输入信号的能量；而输出阻抗非常低，可以驱动各种负载。
运算放大器广泛应用于各种电子电路中，例如：
1. 仪器测量：运算放大器可以对微弱的传感器信号进行放大和处理，从而实现精确的测量和控制。
2. 运算放大器放大电路：在电路中，运算放大器可以用于对电
压、电流、频率等信号进行放大。
3. 模拟计算机：运算放大器可以用于实现各种模拟计算机的基本运算，例如加法、减法、乘法等。
4. 滤波器：运算放大器可以与电容、电感等元件组成滤波电路，用于对信号进行滤波和去噪。
总之，运算放大器是一种非常重要的放大器电路，具有高增益、可调增益、差分输入和广泛的应用领域。
它在电子工程中有着非常重要的作用。
单电源差分运放
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梦兰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。
运算放大器学习的12个基础知识点
运算放大器学习的12个基础知识点一、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么?1、为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置，芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点。
但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了。
因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
2、消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
二、同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?1、反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
2、防止自激。
三、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?烧毁运算放大器，有可能损坏运放，电阻能起到分压的作用。
四、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用?是为了获得正反馈和负反馈，这要看具体连接，比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段。
那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
五、运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF的作用是什么?用于防止输出电压失控。
六、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?如果你非常熟悉运算放大器的内部电路的话，你就会知道，不论什么运算放大器都是由几个晶体管或是mos管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样。
但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大功能。
七、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?1、同相反相端不平衡，输入为0时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大或小一个固定的数。
差分运放电路计算公式
差分运放电路计算公式一、引言差分运放电路广泛应用于许多电子和通信设备的设计中。
它是一种基于放大和处理电信号的电路，常被用于比较、放大和滤波等任务。
本文旨在介绍差分运放电路的设计原理和计算公式。
二、差分运放电路的结构差分运放电路由一对输入端和一个输出端组成。
其中，两个输入端采用互补的输入信号，输出端将两个输入信号的差值放大并输出。
具体来说，差分运放电路是由一个差分输入阶段、一个差动放大阶段和一个输出阶段组成。
第一阶段：差分输入阶段差分输入阶段是用来将输入信号分别加到电路的两个输入端的。
该阶段采用一个简单的共模抑制器，可以实现对共模噪声的抑制。
这个阶段的输出信号被直接传递给差动放大器。
第二阶段：差动放大阶段差动放大阶段是用来放大两个输入信号的差值的。
它包括了一个差分放大器和一个共模抑制器。
差分放大器将输入信号差值放大，在一定程度上增加了电路的增益。
共模抑制器则用来抑制信号中的共模噪声。
第三阶段：输出阶段输出阶段是用来将差动放大器的输出信号放大到合适的电平的。
它包括一个输出放大器和一个滤波器，用来实现对输出信号的放大和滤波。
三、差分放大器的计算公式差分放大器的放大倍数由输入电阻、反馈电阻和差模电阻共同决定。
放大倍数计算公式如下：Ad = -Rf/Rin其中，Ad代表放大倍数；Rf代表反馈电阻；Rin代表输入电阻。
四、共模抑制比的计算公式在差分运放电路中，共模噪声是非常常见的，因此需要进行共模抑制。
共模抑制比计算公式如下：CMRR= 20log(Ad/Acm)其中，CMRR代表共模抑制比；Acm代表共模放大器的放大倍数。
五、输入偏置电流的计算公式输入偏置电流是指输入端口的电路内部电流流入量程的情况。
其产生于差分放大器的基极电流的不同，计算公式如下：IB = (Ib1+Ib2)/2其中，IB代表输入偏置电流；Ib1和Ib2代表差分运放电路的两个输入端口的基极电流。
六、结论差分运放电路是一种基于放大和处理电信号的电路，常用于比较、放大和滤波等任务。
差分运算放大器计算公式
差分运算放大器计算公式
1.差模增益计算公式
差模增益是指放大器对输入信号的差分模式（即两个输入信号的差）的放大倍数。
差模增益由差模电压增益（AD）和相位增益（PD）组成，具体计算公式如下：
AD = -gm*(RC，RL)
PD = gm*Rc/(1+gm*Re)
其中，gm代表差分管（BJT或MOSFET）的跨导（公式为ID/VGS，其中ID为差分管的电流，VGS为差分管的控制电压）；RC为差分管集电极的负载电阻；RL为放大器的负载电阻；Re为差分管的发射极稳定电阻。
2.共模增益计算公式
共模增益是指放大器对输入信号的共模模式（即两个输入信号之和）的放大倍数。
共模增益由共模电压增益（ACM）和相位增益（PCM）组成，具体计算公式如下：
ACM = gm*(RC，RL)/2
PCM = gm*Rc/(1+gm*Re)
在实际应用中，差分运算放大器的设计需要根据具体的性能要求和电路参数进行选择和调整。
例如，可根据差分管的类型（BJT或MOSFET）、工作电流和电压、负载电阻等参数进行选择。
此外，为了提高差分运算放大器的性能，还需要考虑偏置电流稳定、共模电压范围、动态范围、频率响应等因素。
总之，差分运算放大器的计算公式是基于电路的物理原理和数学模型推导得出的，根据输入信号的特性和放大器的参数，可以计算出放大器的差模增益和共模增益，从而了解其放大性能和输入信号的处理特点。
差分放大器的概念及计算公式
差分放大器的概念及计算公式差分放大器是一种常用的放大电路，它具有抵消共模干扰的能力，可以有效地放大差模信号。
在差分放大器中，两个输入信号分别加到两个输入端上，而输出信号则是输入信号的差值经过放大的结果。
差分放大器通常由一个NPN型晶体管和一个PNP型晶体管组成，其输入电路是一个差模输入，输出电路是单端输出。
差分放大器的运算是利用晶体管的放大特性来实现的。
差分放大器的输入电阻很高，输出电阻很低，可克服信号源和负载的不匹配。
在实际应用中，差分放大器通常用于放大低频信号，如微弱的生物电信号、传感器信号等。
在差分放大器中，差模增益(A_dm)和共模增益(A_cm)是两个重要的参数。
差模增益(A_dm)是指差模信号的放大倍数，共模增益(A_cm)是指共模信号的放大倍数。
差模放大倍数越大，差模放大效果越好；共模放大倍数越小，共模抑制效果越好。
差分放大器的差模增益(A_dm)可以通过下面的计算公式来计算：A_dm = (gm * R_c) / 2其中，gm是晶体管的跨导，R_c是集电极负载电阻。
差分放大器的共模增益(A_cm)可以通过下面的计算公式来计算：A_cm = (gm * R_c) / [(1 + gm * R_e) * (1 + gm * R_c)]其中，R_e是发射极电阻。
差分放大器的共模抑制比(CMR)可以通过下面的计算公式来计算：CMR = 20 * log10(A_dm / A_cm)其中，log10是以10为底的对数函数。
差分放大器的输入偏置电流(I_bias)可以通过下面的计算公式来计算：I_bias = (I_c1 + I_c2) / 2其中，I_c1和I_c2分别是晶体管1和晶体管2的集电极电流。
差分放大器的输入偏置电压(V_bias)可以通过下面的计算公式来计算：V_bias = (V_be1 + V_be2) / 2其中，V_be1和V_be2分别是晶体管1和晶体管2的基极-发射极电压。
运算放大器放大倍数公式
运算放大器放大倍数公式运算放大器是一种电子电路，用于放大和处理电压或电流信号。
在许多电子设备中，运算放大器被广泛应用，如放大音频信号、传感器信号处理、滤波器设计等。
运算放大器的一个重要参数是放大倍数，它表征了输入信号经过运算放大器放大后的增益大小。
本文将介绍运算放大器的放大倍数公式及其相关知识。
在讨论运算放大器的放大倍数之前，先来了解一下运算放大器的基本结构和工作原理。
运算放大器通常由差分输入级、差分放大级和输出级组成。
差分输入级负责将输入信号转换为差分电压信号，差分放大级则将差分电压信号放大，输出级将差分电压信号转为单端输出信号。
运算放大器的工作原理基于负反馈原理，通过控制输入端和输出端的电压差来保持运算放大器的放大倍数稳定。
运算放大器的放大倍数通常用符号A表示，它表示输出电压与输入电压之间的比值。
放大倍数公式可以用以下简化的形式表示：Vout = A * Vin其中，Vout是输出电压，Vin是输入电压，A是运算放大器的放大倍数。
这个公式表明，输出电压等于输入电压乘以放大倍数。
放大倍数是一个无单位的量，它表示了信号经过运算放大器放大后的增益大小。
需要注意的是，运算放大器的放大倍数并不是固定不变的，它受到运算放大器内部的电源电压、工作温度、载荷电阻等因素的影响。
因此，在实际应用中，需要对运算放大器的放大倍数进行校准和调整，以确保输出信号的准确性和稳定性。
除了上述简化的放大倍数公式外，还存在一些更加复杂的公式和方法来计算运算放大器的放大倍数。
例如，可以通过测量运算放大器的开环增益和反馈电阻来计算放大倍数。
另外，还可以通过设计差分放大器的电路参数来控制放大倍数。
这些方法需要更深入的电路分析和计算，并超出了本文的范围。
运算放大器的放大倍数是一个重要的参数，它决定了输入信号经过运算放大器放大后的增益大小。
放大倍数公式为Vout = A * Vin，表明输出电压等于输入电压乘以放大倍数。
在实际应用中，需要根据具体的电路设计和要求来选择和调整运算放大器的放大倍数，以获得所需的信号处理效果。
同向差分运算放大器的增益
同向差分运算放大器的增益
同向差分运算放大器是一种特殊的运算放大器，它的增益可以
从几个角度来讨论。
首先，同向差分运算放大器的增益可以从理想情况下的运算放
大器模型来考虑。
在理想情况下，同向差分运算放大器的增益可以
被简单地表示为输出电压与两个输入电压之间的差值的比值。
这个
差值可以被表示为输入端的两个电压信号之间的差值，乘以运算放
大器的增益。
这个增益通常由外部电阻来决定，因此可以通过选择
合适的外部电阻来调节增益。
其次，同向差分运算放大器的增益也可以从电路的角度来考虑。
在电路设计中，同向差分运算放大器的增益可以通过选择合适的电
阻值来实现。
通过调节反馈电阻和输入电阻的数值，可以实现所需
的增益。
此外，增益还可以从信号处理的角度来考虑。
在实际应用中，
同向差分运算放大器的增益可以受到许多因素的影响，比如输入信
号的幅度、频率响应等。
因此，在实际设计中需要综合考虑这些因素，来确定最终的增益值。
综上所述，同向差分运算放大器的增益可以从理想模型、电路设计和实际应用等多个角度来进行全面的讨论和分析。
在实际应用中，需要根据具体的需求和情况来确定最终的增益数值。
全差分CMOS运算放大器的设计
全差分CMOS运算放大器的设计全差分CMOS运算放大器（Fully Differential CMOS Operational Amplifier）是一种常用于模拟、混合信号和通信电路中的放大器。
全差分运算放大器结合了差分放大器和普通运算放大器的优点，具有更好的共模抑制、抗干扰能力和更高的增益。
1.设计差动放大器：差动放大器是全差分CMOS运算放大器的核心部分，其一般由两个输入差分对和一个负载电阻组成。
在设计差动放大器时，首先需要确定放大器的增益、带宽和功耗等要求。
然后，选择适当的晶体管尺寸和偏置电流来满足这些要求。
2.设计电流镜：电流镜主要用于稳定差动放大器的工作点。
常用的电流镜电路有P型电流镜和N型电流镜。
在设计电流镜时，需要考虑放大器的输入阻抗、输出阻抗和功耗。
3.设计共模反馈电路：共模反馈电路主要用于提高全差分CMOS运算放大器的共模抑制比。
在设计共模反馈电路时，需要确定合适的电压分压比例和电容值，以及选择合适的晶体管尺寸和偏置电流。
4.偏置电流源设计：5.电源设计：6.输入和输出接口设计：7.稳定性分析和优化：在设计全差分CMOS运算放大器时，还需要进行稳定性分析和优化。
常用的稳定性分析技术有迭代法、校正法和频率响应法。
稳定性优化技术有补偿电容法、极点分布法和增益调整法。
8.仿真和验证：最后，设计完成的全差分CMOS运算放大器需要进行仿真和验证。
常用的仿真和验证工具有SPICE软件、电路仿真器和实验测量仪器。
通过仿真和验证，可以评估放大器的性能和电路的可靠性。
最后，需要注意的是，在进行全差分CMOS运算放大器的设计时，应遵循设计规范和标准，如功耗规范、电压规范和噪声规范，以确保设计的可靠性和一致性。
同时，应密切关注工艺制程、温度变化等因素对电路性能的影响，并进行相应的校准和补偿。
差分放大器的使用要点之差分输入知识分享
差分放大器的使用要点之差分输入知识分享
许多应用都需要使用低功耗、高性能的差分放大器，将小差分信号转换成可读的接地参考输出信号。
两个输入端通常共用一个大共模电压。
差分放大器会抑制共模电压，剩余电压经放大后，在放大器输出端表现为单端电压。
共模电压可以是交流或直流电压，此电压通常会大于差分输入电压。
抑制效果随着共模电压频率增加而降低。
相同封装内的放大器拥有更好的匹配性能、相同的寄生电容，并且不需要外部接线。
因此，相比分立式放大器，高性能、高带宽的双通道放大器拥有更出色的频率表现。
一个简单的解决方案就是使用阻性增益网络的双通道精密放大器，如图1所示。
此电路显示了一种将差分输入转换为带可调增益的单端输出的简单方式。
系统增益可通过公式1确定：。
差分放大电路 全篇
Rb
Uoc
Rb
T1
T2
Uic1
Iec1 Rc Uoc1 Uoc2 Rc Iec2
2Ree
2Ree
Uic2
Uoc 0
A Uc(双）
U oc U ic
Uoc1 Uoc2 0 Uic
差放的特点： 输入无差别，输出就不动；输入有差别，输出就变动。
共模抑制比CMRR—衡量差放的一个重要指标。
CMRR A Ud A Uc
差分电路的输入输出方式
单端输入 输入方式
双端输入
单端输出
输出方式
双端输出
Uo
+
差模信号和共模信号 +
Uo Uo
-
差模信号
Ui1
Ui2
一对大小相等，极性 -
+
相反的信号，用Uid1、Uid2
表示， Uid1= - Uid2
共模信号 一对大小相等，极性相同的信号， 用Uic1、Uic2表示，Uic1= Uic2
5. 双端输入/单端输入 指标比较
输出方式
双出
单出
AUD
(Rc
//
1 2
RL )
rbe
(Rc // RL )
2rbe
Rid
2rbe
双出
单出
(Rc
//
1 2
RL )
rbe
(Rc // RL )
2rbe
2rbe
Ro
2 Rc
Rc
2 Rc
Rc
集成运算放大器概述
集成运算放大器结构特点 集成运算放大器组成及各部分作用 集成运算放大器主要参数 理想集成运算放大器及两个工作区域
2. 当V+>V-时，Vo为正向输出饱和电压VOH 当V+<V-时，Vo为负向输出饱和电压VOL 其数值接近运放的正负电源电压
差分运算放大器计算公式
差分运算放大器计算公式差分运算放大器是一种电子放大器，它以差分模式对输入信号进行放大。
这种放大器广泛应用于模拟电路中，尤其在信号处理、通信系统和测量仪器中起着重要的作用。
差分运算放大器的计算公式是其设计和分析的基础。
本文将详细介绍差分运算放大器的计算公式及其应用。
一、差分运算放大器的计算公式差分运算放大器的计算公式包括增益计算、输入电阻计算和输出电压计算。
1. 增益计算公式差分运算放大器的增益计算公式为：A = -Rf/Rin其中，A表示放大器的增益，Rf表示反馈电阻，Rin表示输入电阻。
2. 输入电阻计算公式差分运算放大器的输入电阻计算公式为：Rin = 2*Re + (1 + A)*Re'其中，Re表示输入电阻，Re'表示输出电阻，A表示增益。
3. 输出电压计算公式差分运算放大器的输出电压计算公式为：Vo = A*(Vp - Vn)其中，Vo表示输出电压，Vp表示正输入电压，Vn表示负输入电压。
二、差分运算放大器的应用差分运算放大器在实际应用中具有广泛的用途，主要包括以下几个方面：1. 信号放大差分运算放大器可以将微弱的输入信号放大到较大的幅度，以便进行后续的处理和分析。
在通信系统中，差分运算放大器可用于放大接收到的信号，在测量仪器中可用于放大测量信号。
2. 滤波器设计差分运算放大器可以与电容、电感等元器件结合，构成各种滤波器电路。
通过调整元器件的数值，可以实现不同频率范围内的信号滤波，满足不同应用的需求。
3. 比较器差分运算放大器可以用作比较器，用于比较两个输入信号的大小。
当正输入电压大于负输入电压时，输出高电平；当正输入电压小于负输入电压时，输出低电平。
4. 电压跟随器差分运算放大器可以用作电压跟随器，将输入电压的变化几乎完全地传递到输出端，实现输入输出电压的一致性。
5. 环路增益差分运算放大器在反馈电路中具有很高的增益，可以用于构建环路增益，实现稳定的反馈控制。
三、总结差分运算放大器是一种常见的电子放大器，其计算公式是设计和分析的基础。
差分放大电路单端输出时输出电阻
差分放大电路单端输出时的输出电阻1. 引言差分放大电路是一种常见的信号放大电路，广泛应用于各种电子设备中。
当差分放大电路以单端方式输出时，我们需要了解其输出电阻的特性和计算方法。
本文将详细介绍差分放大电路单端输出时的输出电阻。
2. 差分放大电路概述差分放大电路是由两个输入端和一个输出端组成的放大器，其基本原理是通过对输入信号进行差分运算，将差分信号经过放大后输出。
在实际应用中，差分放大器通常使用晶体管作为放大元件。
3. 单端输出模式在某些应用中，我们需要将差分放大器的输出转换为单端信号。
这时，通常会选择其中一个输入端作为参考地，并将另一个输入端与地连接。
通过适当设计差分放大器的偏置和负反馈网络，可以使得单个输出端呈现出较高的增益和较低的失调。
4. 输出电阻定义与计算4.1 输出电阻定义在单端输出模式下，我们关心的一个重要参数是输出电阻。
它定义了当负载电阻发生变化时，输出电压的变化情况。
输出电阻越小，说明差分放大器对负载的驱动能力越强。
4.2 输出电阻计算输出电阻可以通过以下方法进行计算：1.将负载电阻接入差分放大器的输出端，并测量在不同负载下的输出电压；2.根据测量结果绘制出输出电压与负载电阻之间的关系曲线；3.在工作点处，通过求取曲线斜率来估算输出电阻。
5. 差分放大器的增益和失调在计算输出电阻之前，我们需要了解差分放大器的增益和失调情况。
这些参数将直接影响到最终的输出结果。
5.1 增益差分放大器的增益可以通过输入信号与输出信号之间的比值来表示。
常见的增益定义包括共模增益和差模增益。
共模增益表示对输入信号两个端口同时进行放大时的增益，而差模增益表示对输入信号两个端口之间的差异进行放大时的增益。
5.2 失调失调是指理论值与实际值之间存在的偏差。
在差分放大器中，失调可以通过共模偏置电压和差模输入电阻不匹配等因素引起。
失调会导致输出信号存在偏移或者非线性失真。
6. 输出电阻的影响因素6.1 差分放大器内部结构差分放大器的内部结构和元件参数将直接影响输出电阻的大小。
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。
差分运放电路的工作原理
差分运放电路的工作原理
差分运放电路的工作原理
差分运放电路是一种常用的电路设计，用于实现信号的放大、变换和过滤等功能。
其基本原理是将两个输入信号进行差分运算，得到它们之间的差值，并通过放大电路输出。
差分运放电路的主要组成部分有：输入级、差分放大级、输出级。
其中输入级用于实现信号输入和滤波，差分放大级用于放大和变换信号，输出级用于输出信号。
而常用的差动放大器的输入级是由差动放大器-input stage，差模电阻变输-DMT，共模反馈电路-CMF组成。
差分运放电路的工作过程如下。
输入信号通过差模电阻变送器，进入差动放大器的输入级，经过共模反馈电路滤波后，被差分放大器差分处理，得到差分信号。
差分信号经过放大电路增益放大，并进行滤波处理，形成最终输出信号。
差分运放电路相比于单端运放电路，具有以下几个优点。
首先，它可以消除共模噪声，提高信噪比。
其次，差分运放电路可以实现多路输入和输出，适用于各种信号处理需求。
另外，它还可以通过调整放大倍数和增益来实现不同的信号变换。
总之，差分运放电路是一种高性能、多功能的电路设计，具有广泛的应用前景。
在实际应用中，需要根据具体的需求和环境，选择合适的差分运放芯片和器件，进行详细的电路设计和调试，并注意电路的抗干扰能力和稳定性等方面的优化。
差分放大器和运算放大器
）、(b)两图的增益带宽积 （1）运放用 ）运放用TL082，测量（a）、 两图的增益带宽积，填表 ，测量（ ）、 两图的增益带宽积，
100k
+5V Vo Vi (a) -5V
Vi
1k
+5V Vo
1k
(b)
-5V
（2）将TL082换成 换成LM358，重做上面实验 ） 换成 ，
2、运算放大器上升时间和下降时间的测量 、 运算放大器开环使用，当输入是方波时，输出不是理想方波， 运算放大器开环使用，当输入是方波时，输出不是理想方波， 不管是上升沿还是下降沿都有惰性， 不管是上升沿还是下降沿都有惰性，存在上升时间和下降时 间，如下图
一、差分放大器的差模传输特性
Vcc i C1
Rc Rc
+ v OD +
i C2
T1
T2
v ID
-
I EE VEE
差分放大器
差分放大器的差模传输特性如下图： 差分放大器的差模传输特性如下图：
• • • • •
从差模传输特性可以看出， 是三角波时， 从差模传输特性可以看出，当VID是三角波时， 为三角波； （1）如其幅度小于 T(26mV)，则VOD为三角波； ）如其幅度小于V ， 之间， （2）如其幅度介于 T和4VT之间，则VOD近似为正弦 ）如其幅度介于V 波； 为方波。 （3）如其幅度远大于 T，则VOD为方波。 ）如其幅度远大于V 在信号发生器中经常利用（ ）的特性， 在信号发生器中经常利用（2）的特性，将三角波转 换成正弦波。 换成正弦波。
R1 10k
+5V
TL082
Vo
Vi
R2 10k
-5V R3 51k
5、运算放大器组成方波-三角波发生器 、运算放大器组成方波 三角波发生器 搭接下图，用示波器观察并画出V 波形，调节RP1，测 搭接下图，用示波器观察并画出 o1、Vo2波形，调节 ， 量三角波的频率范围。 量三角波的频率范围。 。
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差分运算放大器基本知识-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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V ocm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=(V out+-V out-)/2，Vocm=(V out++V out-)/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 differential system,
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 when compared 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V ocm 共模电压为中心对称，差分信号的增益为Gain=R F /R G 。
具体分析：
图3 分析电路
A F 定义为开环差分增益：V OUT+-V OUT-=A F (V P -V N )，通常有A F >>1。
输入电压定义：V ID = V IN+-V IN 【1】；V IC =( V IN++V IN )/2【2】。
输出电压定义：V OD = V OUT+-V OUT-【3】；V OC =( V OUT++V OUT-)/2【4】；V OUT+-V OUT-=A F (V P -V N )【5】；V OC =V OCM 【6】。
计算节点电压有：
21
121234
3434
N IN OUT P IN OUT R R V V V R R R R R R V V V R R R R -+
+
-
=+++=+++
令3134R R R β=
+和1
212
R R R β=+，则节点V N 和V P 可表示为：
()()2211
11N IN OUT P IN OUT V V V V V V ββββ-++-=-+=-+【7、8】
由式7、8可简化出差分运放的方框图：
图4 方框图
由该图可以得出输入与输出的关系：（综合式5、7、8）
[]2112(1)(1)(1)(1)OUT F OUT F F IN IN V A V A A V V ββββ+-+-+-+=---【9】
由1~4式和6式导出：V OUT-=2V OC -V OUT+和V OC =V OCM ，结合上式有：
12112
12
1
(1)(1)2(
)12
1IN IN OCM F
OUT F F V V V A V A A βββββββ+-+---++=
++
+【10】
理想情况下有11F A β和2
1F A β，所以上式可简化为：
121
12
(1)(1)2IN IN OCM OUT V V V V βββββ+-+---+=
+【11】
同理可以得出：
12212
12
1
(1)(1)2(
)12
1IN IN OCM F
OUT F F V V V A V A A βββββββ+----+-++=
++
+【12】
简化后有：
122
12
(1)(1)2IN IN OCM OUT V V V V βββββ+----+-+=
+【13】
有此可求得：
[]121212
12
2(1)(1)2()
121IN IN OCM OD OUT OUT F F V V V V V V A A ββββββββ+-+-
---+-=-=
++
+【14】 简化后有：
[]121212
2(1)(1)2()
IN IN OCM OD OUT OUT V V V V V V ββββββ+-+----+-=-=
+【15】
由以上各式可以看出，差分放大器两输出的放大倍数是可以被分别控制的。
使用匹配电阻R 1=R 3，R 2=R 4，使反馈平衡，则有12βββ==，此时有：
2
1111111OUT OUT F IN IN F F V V A R V V A R A ββββββ
+-+----==⨯==-++
采用平衡反馈，保证12ββ=，以避免由V OCM 产生V OD 的偏置。