基本差动放大.docVIP

信号放大电路是为了将微弱的传感器信号，放大到足以进行各种转换处理，或推动指示器，记录器以及各种控制机构。由于传感器输出的信号形式和信号大小各不相同，传感器所处的环境条件、噪声对传感器的影响也不一样，因此所采用的放大电路的形式和性能指标也不同，使得放大电路的种类多种多样，如低噪声放大电路、高输入阻抗放大电路、高共模抑制比放大电路、差动放大电路、电桥放大电路、程控放大电路等。此外，对于生物电信号的放大以及核电站等强噪声背景下的信号放大，考虑到安全等原因，还需将传感器与放大电路实现电器隔离，即采用隔离放大电路。 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。 测量放大电路的结构形式是由传感器的类型决定的。例如，电阻应变式传感器通过电桥转换电路输出电压信号，并用差动放大器作进一步放大，因此电桥放大电路即是其测量放大电路。又如，用光电池、光敏电阻作为检测元件时，由于它们的输出阻抗很高，可视为电流源，此时测量放大电路即为微电流放大电路。 测量放大电路的频带宽度是由被测参量的频率范围及其载波信号频率决定的。测控系统中，被测参数的频率，低的从直流开始，高的可至Hz。被测信号的频率范围越宽，测量放大电路的频带也应越宽，才能使不同的频率信号具有同样的灵敏度，使输出不失真。 差动放大电路是两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量一直两个信号的共模成分的电路。采用差动放大电路，有利于一直共模干扰（提高电路的共模抑制比）和减小温度漂移。图所示为一基本差动放大电路，它由一直通过的运算放大器和四只电阻组成。利用电路的线性叠加原理，先计算输入信号作用时电路的输出： 再计算输入信号作用时电路的输出： 于是可得 （2-1） 如果满足，则式（2-1）可改写为