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  差分采样电路在电压电流采样电路中运用广泛,下文将分析差分电路及其应用。


 1、不含偏置的差分放大电路

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

  根据虚短,虚断特性,可得:

 差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

   当R1=R3,R2=R4时,

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

  再令R3=R4

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

2、含电压偏置的差分放大电路

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

  根据虚短,虚断特性,可得:

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

  当R1=R3,R2=R4时,

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

  再令R3=R4时,

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

总结:含偏置的差分放大电路,配置好相关参数的话,输出电压会叠加有一个偏置电压


 3、运放单电源与双电源供电对输出电压的影响 

  根据芯片手册,如果芯片供电为3V~30V/+1.5V~+15V,那么该芯片设计的时候是电源运放,例如lm358,

         如果芯片供电仅为+1.5V~+15V,那么该芯片设计的时候是电源运放,例如lm741。

         不管是单电源运放还是双电源运放,都可以单电源供电或者双电源供电。因为电压值是有参考电位的。

  如果信号电压不超过电源电压,且运放的输出在正电压区域,那么运放单电源供电与双电源供电都可以。

  如果信号电压不超过电源电压,但是输出电压在负电源区域,那么运放必须得负电源提供相应的电压。

  总之,运放电源需要在信号电源运算结果的范围内。

  下图分别是双电源、正单电源和负单电源供电,对输出电压的影响的仿真电路。仿真结果验证了上面的理论。

  其中:VS1为信号输入电压差

     VS3为运放的负端电源

     VS2为运放的正端电源

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

差分放大电路分析及运放单双电源供电对输出的影响-风君雪科技博客

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