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差分运算放大电路的偏移计算

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爱上电路设计
修改于 2024-01-28 04:30:57
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本内容对差分运算放大电路进行理论计算与Multisim仿真,后续又做了实际工程中差分运算放大电路电压偏移的理论计算与仿真,并提供仿真原文件下载。紫色文字是超链接,点击自动跳转至相关博文。持续更新,原创不易!

目录:

一、概述

二、理论计算

1、接地计算

2、偏移计算

三、Multisim仿真论证

1、接地计算验证

2、偏移计算验证


一、概述

差分运算放大电路,只对差分信号进行放大,有效抑制共模干扰,因而应用较为广泛。

本内容对图1.1.1的电路进行理论计算与Multisim仿真,将差分信号转换为单端输出,后续再做偏移的理论计算与仿真。

图1.1.1 差分放大电路

二、理论计算

1、接地计算

根据运放的“虚短”特性,得V+ = V-。

根据运放的“虚断”特性,得:

图2.1.1 运算方程组

经推导可得:Vout = (V1-V2)/60,涉及运放的输入偏移电压Vos、分流电阻的阻值公差、增益设定电阻的相对公差对电流检测精度影响的详细计算,频率特性的计算,保护电路计算等。

2、偏移计算

由于MCU不支持负值采样,就必须进行偏移,使得输出总为正值,比如采集交流电压。

图2.2.1 运算方程组

经推导可得:Vout = [(V1-V2)/60]+2.5V。实际上此时的电压时域波形已经上升至Y轴的正方向,以2.5V为中心线,如下图所示。

图2.2.2 时域波形

三、Multisim仿真验证

1、接地计算验证

-100V输入仿真:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

+100V输入仿真:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

2、偏移计算验证

-100V输入仿真:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

+100V输入仿真:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)


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原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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