差分放大電路的缺點，你知道幾個？
1. 差分放大器結構
話不多說，直接干貨，圖1是差分放大電路的基本結構，由一個運算放大器和4個外圍匹配電阻組成，常用來進行電流檢測或差分信號放大，差分放大器有幾個固有的弊端，如果不了解這些弊端，將影響我們的電路設計，看看這些弊端，你知道幾個？（本文整理自看海的原創(chuàng)視頻課程《運放秘籍》第二部：儀表放大器專項）
圖1 差分放大電路
2. 差分放大器弊端一：輸入阻抗低
差分放大器的輸入阻抗非常低，這與它的匹配電阻相關，而且差分放大器兩個輸入端的阻抗并不對稱。怎么計算兩個輸入端的輸入阻抗呢？
如圖1 中，計算Vi-的輸入阻抗時，我們只看Vi-，忽略Vi+，參考圖2 左圖。此時的電路是一個反相放大的結構，由《運放秘籍》前期課程可知，反相放大電路的輸入阻抗就約等于輸入電阻R1。
圖2 差分放大輸入阻抗計算
計算Vi+的輸入阻抗時，我們只看Vi+，忽略Vi-，參考圖2 右圖。此時的電路類似一個同相放大的結構，Vi+是被R1和R2分壓后再被同相放大的，Vi+經(jīng)過R1和R2到地，因此，Vi+的輸入阻抗大約是電阻(R1+R2)的值。
我們做下輸入阻抗的仿真，見圖3 ，Vi-的輸入阻抗是1KΩ，Vi+的輸入阻抗是11KΩ，與我們前文分析的一致，詳細仿真方法參考《運放秘籍》完整內(nèi)容。
圖3差分放大輸入阻抗仿真
差分放大器的輸入阻抗不但低，而且兩個輸入端的阻抗并不對稱，如果連接到差分放大器的信號源的兩個引腳源阻抗不匹配，也會降低CMRR，這就是差分放大電路的二：共模抑制比低。
看海的完整視頻課程《運放秘籍》
【淘寶】
https://m.tb.cn/h.5H0RtTBtXal81GG?tk=EVntW95Izth CZ0002 「運放秘籍第二部辟地_運算放大器Multisim仿真視頻教程_工程師看?！?/strong>
3. 差分放大器弊端二：共模抑制比低
差分放大器最完美的狀態(tài)是圖1電路中的兩個R1完全相等、兩個R2完全相等，然而，我們無法找到兩個阻值一模一樣的電阻，常見的電阻也有1%的誤差。這會使得電阻失配，將大大降低共模抑制比CMRR。
圖4 中，我們簡單體會下差分放大器的CMRR，左邊仿真圖中，電阻是完全匹配的，輸入的共模信號是0.1V@50Hz，此時輸出是10uV，也就是說0.1V的共模輸入信號被轉換成了10uV的輸出信號（虛擬運放模型的CMRR是100dB），換句話說就是，在外圍電阻完全匹配的情況下，差分放大器的CMRR并不是無窮大，這受限于運算放大器。
圖4 差分放大CMRR與電阻失配
而圖4右圖中，我們只把其中的一個電阻，按照最大誤差1%從1KΩ改成了1.01KΩ，則在相同共模輸入的情況下，輸出變成了大約1000uV，是左圖的10uV的100倍。這就是電阻失配，將降低共模抑制比，使得抑制共模干擾的能力大大降低。
能不能增加差分放大電路的輸入阻抗和共模抑制比？于是，就有了經(jīng)典的3運放儀表放大器。
看海的完整視頻課程《運放秘籍》
【淘寶】
https://m.tb.cn/h.5H0RtTBtXal81GG?tk=EVntW95Izth CZ0002 「運放秘籍第二部辟地_運算放大器Multisim仿真視頻教程_工程師看海」
點擊鏈接直接打開 或者 淘寶搜索直接打開
如果看到這里，請點贊、收藏、分享三連！
限時免費掃碼進群，交流更多行業(yè)技術
審核編輯 黃宇
-
運算放大器
+關注
關注
218文章
6477瀏覽量
181964 -
差分放大電路
+關注
關注
18文章
162瀏覽量
51508
發(fā)布評論請先 登錄
高性能LTC6430 - 15差分RF/IF放大器：設計與應用指南
深度剖析 LTC6430 - 20：高性能差分 RF/IF 放大器的卓越之選
高壓差分探頭±1500V 測量范圍怎么理解?
SGM4996：1.3W 全差分音頻功率放大器深度剖析
THS6212：高性能差分寬帶PLC線驅動放大器的深度解析
深入解析LTC6404：高性能全差分輸入/輸出放大器的卓越之選
LT1994：高性能全差分輸入/輸出放大器的深度剖析
精密、可選增益、全差分漏斗放大器AD8475：特性與應用解析
差分探頭技術解析：原理、應用與選型指南
高壓探棒和高壓差分探頭有什么區(qū)別？
高壓差分探頭與光隔離探頭的技術比較與應用選擇??
德州儀器INA851全差分儀表放大器技術解析與應用指南?
評論