只用一个OP放大器的基本差动放大器电路功能介绍 放大器, 文章

porereading

只用一个OP放大器的基本差动放大器电路功能介绍 更新于2012-05-11 04:22:10 文章出处:互联网
OP放大器 差动放大器 电路

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。