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差分运放公式推导-运算放大器

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啊啥的,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

在这里插入图片描述

一般的计算方法如下:

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。

在这里插入图片描述

可得:

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根据虚短,即运放两个输入端近似短路,可得:

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…①

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…②

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…③

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…④

整理②③④得:

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…⑤

将①带入⑤中,最终化简得:

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简单计算方法

其实还有一种简单的计算方法:

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…⑥

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…⑦

由于R1=R5,R2=R4

所以将上式⑥改为:

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…⑧

⑧-⑦得:

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化简得

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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

在这里插入图片描述

我们还是再来一起计算一下:

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…⑨

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…⑩

⑨-⑩化简得:

在这里插入图片描述

今天的分享就到这里,希望对你有帮助。

参考原文:《差分运放公式推导,巨详细!》

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