只用一个OP放大器的基本差动放大器

2013-11-09 11:19:28来源: 互联网

只用一个OP放大器的基本差动放大器

电路的功能

图A示出用单级电源E驱动的电阻桥式电路。我们以此为例对差动放大电路的工作加以说明。平衡输入时E1和E2相等,各为E/2。有2被R2和R4分压后加到同相输入端。

因为OP放大器在线性范围内工作时,反相输入端与同相输入端同电位,所以E1被R1和R3分压后的输出电压EO应该等于零。
这里以R2/R1=R4/R2为前提条件,于是:

E1=E2,所以共模电压输出等于零。但实际上,由于电阻存在误差,所以会有共模输出。用差动增益和共模增益之比表示模抑制比(CMRR),其计算公式为:

在最坏的条件下(R1和R4的误差为正负1%,R2和R3为负1%),CMRR值为48.8DB。

元件的选择

若要提高CMRR值,则须选用高精度电阻。但由于这种电阻价格很高,所以本电路采用R4串联可变电阻的办法,仍选用误差1%的金属膜电阻。

741型OP放大器虽然可选用,但用于输入信号很小的应变仪时,则要选用低漂移的OP放大器。通常应根据需要增加用于失调的可变电阻VR2,但是在桥式电路中,因为调整桥臂电阻以后,可以取得平衡,所以无须加VR2。

调整

首先用VR2进行失调调整。这时先将各输入端接地。至于CMRR的调整,即便是DC放大器,也要用低频振荡器(100HZ~1KHZ)分别给各输入端加数伏电压,并用示波器观测输出,调整VR1,使输出电压最小。

当输入大直流共模电压时,使输入端之间短路,然后重新置偏(VOS随VOM而变)

应用注意事项

因为由一个OP放大器构成的差动放大器不能获得高输入电阻,所以还是在低阻抗(1千欧以下)的传感器中采用这种电路比较安全。当需要高输入电阻时,可使用仪表用差动放大器。

共模电压范围如不能限在正负10V以内,这种差动放大电路就不能正确工作,应予注意。随着频率的升高,共模抑制比也会逐渐下降,应根据需要考虑是否采用高速OP放大器。

若将本电路放大倍数改为1(R1R2分别为100千欧),则变成减法电路,这是很容易理解的。若希望提高输入阻抗,可将741OP放大器改为FET输入型放大器,电路参数选得稍大一些。

关键字:OP  放大器  差动放大器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1109/article_20424.html
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