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差分运放公式推导,巨详细

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青光|  楼主 | 2022-11-6 22:37 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

不知道大家有没遇到这种情况,在计算电路的时候,有时候会突然的忘记一些公式,需要回去翻看笔记或者查资料,知其然而不知其所以然。今天跟大家一起来一起推导一遍差分运放的计算过程。



计算过程其实归根结底还是根据运放的虚短和虚断。



【虚短】


虚短指在理想情况下,两个输入端的电位相等,就好像两个输入端短接在一起,但事实上并没有短接,称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。


【虚断】


虚断指在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大,就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路,称为“虚断”。


话不多说直接上图。



差分运放的电阻有个特点:


R1=R5,R2=R4



一般的计算方法如下:(找元器件现货上唯样商城)


根据虚断,即流入运算放大器输入端电流为零,如下图,简单的理解为两个电阻R4,R5分压。



可得:



根据虚短,即运放两个输入端近似短路,可得:


......①


......②

.......③

......④


整理②③④得:


......⑤


将①带入⑤中,最终化简得:



其实还有一种简单的计算方法:


......⑥

......⑦


由于R1=R5,R2=R4


所以将上式⑥改为:


......⑧


⑧-⑦得:



化简得



如果我们要给运放加一个直流偏置可以怎么做呢,加在哪里?加多大比较合适呢?如下图



我们还是再来一起计算一下:


......⑨

......⑩


⑨-⑩化简得:


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