差分放大器的增益推导！

登录 · 发表于 2019-10-23 10:07

本帖最后由 xukun977 于 2019-10-23 10:24 编辑

问题：有人问这个电路的增益表达式如何推导？

让人看着最无助的回答是虚短虚断！

本科教材对工程师的桎梏，太严重了，在论坛上讨论些问题，一旦超出本科教材或者常见书籍，即便是这种技术非常实用、常用，也是很冷的。
所以，这个帖子粗略过一遍得了。

先看把电阻R7去掉如何！

去掉之后，就是个常见的差分放大器，单端输入型的，另一端加直流偏置，因为是单电源。

其增益明显是(R4+R6)/R1，所以，想要调整增益，必须同时调整至少两个电阻的阻值，实际上是很难的，两个电阻严格匹配不容易实现。

加了R7之后，只需调整R7这一个电阻，旧能调整差分放大器的增益了，这是一个非常聪明的策略。

短平快计算方法，我已经在论坛上重复10万9千遍了，此处略去1000个汉字。

不会的，老老实实找张A4草稿纸，列方程解方程玩吧。

所以，根据图中数据，这个电路的低频增益=8

发表于 2019-10-23 17:33

厉害

发表于 2019-11-1 11:10

能讲讲是如何算的吗？以及增加R7这个电阻是如何想到的？

发表于 2019-11-1 14:45

king5555 发表于 2019-10-23 12:34
书上有，前两天还看到。

确实有。。。

发表于 2019-11-16 11:11

littleam 发表于 2019-11-1 14:45
确实有。。。

来个链接

发表于 2019-11-16 11:18

模拟电路的技巧很多，如果不知道基本原理，靠死记硬背，这么多电路想全学会不可能。
对于初学者，很多基本电路已经足够满足你的实际要求了。
如果需要经常调整增益的场合，也许这个电路是有价值的，对于大部分场合，我宁肯使用标准电路。
标准电路可以节省3个电阻，我的理念，除了兼容设计需要，电路越简单，往往是最好的。

登录 · 发表于 2019-11-16 11:31

本帖最后由 xukun977 于 2019-11-16 11:38 编辑

gx_huang 发表于 2019-11-16 11:18
模拟电路的技巧很多，如果不知道基本原理，靠死记硬背，这么多电路想全学会不可能。
对于初学者，很多基本 ...

模拟电路向来以灵活而著称，因灵活多变而难学的，哪来的所谓标准电路一说？

以积分器为例，教科书上以推导传递函数为最大使命，传递函数推完，光荣使命就结束了。

这个电路有什么缺点也不知道，更谈不上如何改进了，这个所谓的【标准电路】，纯粹是给教科书练习推导传递函数用的。

发表于 2019-11-16 11:48

xukun977 发表于 2019-11-16 11:31
模拟电路向来以灵活而著称，因灵活多变而难学的，哪来的所谓标准电路一说？

上面那个电路，人家是怎么想到接个R7在那里？？？

发表于 2019-11-16 15:45

xukun977 发表于 2019-11-16 11:31
模拟电路向来以灵活而著称，因灵活多变而难学的，哪来的所谓标准电路一说？

教授和工程师的思路不一样而已。
4个电阻的差分放大器，难道不是标准电路？或者说是基本电路即可，因为它是最简单的，也是最实用的。

登录 · 发表于 2019-11-16 16:50

本帖最后由 xukun977 于 2019-11-16 16:52 编辑

gx_huang 发表于 2019-11-16 15:45
教授和工程师的思路不一样而已。
4个电阻的差分放大器，难道不是标准电路？或者说是基本电路即可，因为它 ...

只能说是雏形电路，只是考虑了理想情况下所能实现的基本指标，实际使用时，根据需要，还要修改。

例如，加保护：

加缓冲：

并联减小噪声和CMRR误差：

超底噪输出：

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

在基本雏形电路的基础上进行的演绎，几乎是无穷无尽的。

发表于 2019-11-17 08:45

本帖最后由 and 于 2019-11-17 08:47 编辑

如果说模电是个故事，那教材只是讲了个开头就没了。

发表于 2019-11-17 12:14

king5555 发表于 2019-11-16 16:09
是的。只差別在增益要可调不可调。

传统的那个差分是最好调增益的，增益计算一目了然。
我看不出楼主的那个比传统的好在哪里，只看出缺点比传统的那个多。

登录 · 发表于 2019-11-17 13:11

gx_huang 发表于 2019-11-16 15:45
教授和工程师的思路不一样而已。
4个电阻的差分放大器，难道不是标准电路？或者说是基本电路即可，因为它 ...

如果你说的是单运放四电阻仪表放大器，那么这种电路并不实用，因为+-两个输入端的阻抗不平衡，除非信号源是低阻抗的可以忽略这个缺点带来的误差，然而实际上的信号源绝大多数是电压式的，阻抗很高。三运放仪表放大器可以解决这个问题，但是实际电路都不是逗比楼主这种形式。

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-244.pdf

发表于 2019-11-17 14:48

上面这个人有意思，他跑应用笔记上找不到我的截图，他就骂人家几句。

论坛上讲话，还得照着你看的资料讲？？？否则就要骂人？什么逻辑这是？

发表于 2019-11-17 15:27

xukun977 发表于 2019-11-16 16:50
只能说是雏形电路，只是考虑了理想情况下所能实现的基本指标，实际使用时，根据需要，还要修改。

例如 ...

你这些电路，不计成本。
对于初学者，不明就里的，反而指标更差，这个差分电路，运放的性能、一致性、电阻的匹配很要紧。

发表于 2019-11-17 15:35

采用3运放的差分放大电路，肯定比单运放的好呀。
问题是，运放要选择对呀，并非随便什么运放都合适。
有些人想用LM324实现高精度差分放大，有些痴人说梦了。
就好比想用8bit的ADC实现10bit的精度，往往不可行，或者不合适。当然，16bit实现18bit分辨率，就不一样。

发表于 2019-11-18 09:21

king5555 发表于 2019-11-17 17:14
如果用3个运放自然是仪表放大器较优秀，见楼下RD提供的电路。那么如果只用1个运放时，又要求两输入增益相 ...

我是这么看这个电路（减法电路）的：
传统的需要4颗电阻，两种电阻（R1和R2）就行了，增益计算特别的简单R2/R1，调整增益时，只用调整两颗且1种电阻，是不是非常的简单；
楼主的就不是，需要7颗电阻，调整的时候也是调整1种电阻；

都是调整1种（种类很重要），但看不出楼主的电路优点在哪；
还有，有人在使用电位器调那个传统电路的增益么，我觉得不该那样做，本来为了设计更好的CMRR，拼了命使用高精度（或高匹配）电阻，怎么会使用两个独立的电位器呢

登录 · 发表于 2019-11-18 09:44

本帖最后由 xukun977 于 2019-11-18 10:16 编辑

GavinZ 发表于 2019-11-18 09:21
我是这么看这个电路（减法电路）的：
传统的需要4颗电阻，两种电阻（R1和R2）就行了，增益计算特别的简单 ...

对于3运放仪用放大器，给你个数据：

4个电阻单位增益匹配到0.01%，CMRR才80dB.

如果那两个电阻用双联电位器，CMRR跌到多少？？？？？

发表于 2019-11-18 11:07

我觉得这个电路的优势就是想随时调节增益时，一个电位器转转就弄好了。

差分放大器的增益推导！

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