广告

6个公式搞懂全差分放大器如何工作

2019-09-27 09:59:37 Ron Mancini 阅读:
全差分放大器与运算放大器相似,但又不完全相同。若同时使用两个输入,该电路就充当差分输入/差分输出放大器。若使用两个输入中的任何一个(另一个输入接地),该电路就是充当单端输入/差分输出放大器。

全差分放大器和运算放大器相似,但不完全相同。在推导全差分放大器传递公式时,必须考虑输入电压和两个输出电压。可以使用图1中的全差分放大器电路来推导传递公式。公式1是放大器公式,其中a是放大器增益,公式2和3是放大器输入节点公式。aglednc

equation-F1-20190927.jpgaglednc
图1:如果一个输入接地,该电路将单端信号转换为差分信号。aglednc

equation-E1-20190925.jpgaglednc

将公式2和3代入公式1,合并各项,假设R1 = R3、R2 = R4,得到公式4:aglednc

equation-E2-20190925.jpgaglednc

aglednc
equation-E3-20190925.jpgaglednc

aglednc
equation-E4-20190925.jpgaglednc

当a远远大于(R1 + R2)时,公式4简化为公式5:aglednc

aglednc
equation-E5-20190925.jpgaglednc

若同时使用两个输入,该电路就充当差分输入/差分输出放大器。若使用两个输入中的任何一个(另一个输入接地),该电路就是充当单端输入/差分输出放大器。 公式5说明了单端至差分信号转换的简便性:只需连接四个电阻,即可通过调节R2/R1电阻比来获得信号增益。有了全差分放大器,就不需要用两个或三个运放组合来实现单端至差分输出的转换器了。与运算放大器配置相比,它还有其它优点:速度更快,成本更低,所需空间更小,功耗更低。aglednc

利用公式6可以计算共模输出电压VOCMaglednc

equation-E6-20190925.jpgaglednc

注意,当R1和R2匹配时,共模输出电压变为零。最好用匹配电阻实现全差分放大器,以消除共模电压。薄膜电阻器是低价位匹配电阻器的最佳选择。随着全差分放大器的普及,越来越容易得到具有不同增益配置的低成本匹配膜电阻器组。aglednc

(原文刊登于ASPENCORE旗下EDN网站,参考链接:Developing equations for fully differential amplifiers,由Jenny Liao编译。)aglednc

本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 对于学习放大器学习  很实用
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 如何实现最精确的授时和同步? 在为关键基础设施制定PNT解决方案时,运营商必须做出两个最关键的决策:1) 是否应在架构的每一层上部署弹性、冗余和安全性?2) 应采用哪种安全策略?
  • 纳米技术加持:生物光子学迎接医疗应用前景 本文介绍四个相关用例,说明以激光驱动的生物光子学结合纳米技术的应用如何共同实现更理想的医疗健康效果。
  • 如何在高压应用中利用反相降压-升压拓扑 对于需要生成负电压轨的应用,可以考虑多种拓扑结构,如“生成负电压的艺术”一文所述。但是,如果输入和/或输出端的绝对电压超过24V,并且所需的输出电流可以达到几安,则充电泵和LDO负压稳压器将会因其低电流能力被弃用,而其电磁组件的尺寸,会导致反激式和Ćuk转换器解决方案变得相当复杂。因此,在这种条件下,反相降压-升压拓扑能在高效率和小尺寸之间达成较好的折衷效果。
  • 宝马AI“超级大脑”上线,驱动在华数字化发展 近日,宝马率先在华部署了代号为“灯塔”(BEACON)的人工智能(AI)平台,提供AI应用创新相关的开发、部署、集成与运行服务的平台化环境,加速实现多业务场景数字化。
  • 电化学腐蚀制备新技术发表,“一步到位”制作电池电极 据了解,天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队联合湖南大学谭勇文教授团队利用钴磷合金研发出了仅用一步即可制成电池电极的电化学腐蚀制备技术,该相关研究成果将于近日发表在国际期刊《先进材料》上。
  • iPhone 15全面升级,Ultra版本或超万元起售 据多方消息,明年苹果将在手机产品线上进行大范围的升级,如今的Pro版将不再是最高端版本,而是将推出一个全新产品iPhone 15 Ultra。
  • 12月13日起通信行程卡服务正式下线 12月12日0时,“通信行程卡”微信公众号发布“关于下线‘通信行程卡’服务的公告”
  • 通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度 机器人应用成功的关键因素之一是确保最佳的电机驱动器设计。
  • 汽车EMC电磁兼容试验中的问题如何解决? 在巨大算力的支持下,不仅提升了整车操控的流畅性,还使得车辆具备全生命周期的硬件升级进化能力。由于数据量的提升,高速数据连接成了智能汽车里面的必要的选择。汽车和整个社会的电气化时代已然来临,现代汽车环境内外均出现了各种EMI相关的问题。
  • 利用CMOS触发器“标签外”用法实现精密电容传感器 当涉及到药品时,“标签外”一词表明了某种药物(经常被发现)的不同于最初开发的实际而有益的用途。电子元器件也会出现这种情况,例如古老的CD4013B双D CMOS触发器。尽管将4013标记为传统的双稳态逻辑元件,但它却能用作模拟器件而具有极好的标签外潜力。
  • 实现测试测量突破性创新,采用ASIC还是FPGA? 作为世界创新的幕后英雄,特别是在电子器件和通信技术方面,工程师们要开发测试设备,验证这些新技术,以把新技术推向市场。这些工程师必须运行尖端技术,处理预测行业和创新未来的挑战。在开创未来的过程中,测试测量工程师面临的基础性创新挑战之一,是确定设计中采用专用集成电路(ASIC)还是现场可编程门阵列(FPGA)。
  • 了解机器感知:激光雷达、3D视觉和地理空间AI 随着人工智能(AI)和物理世界的交叉,以及自主技术采用的增加,有人可能会提出质疑,机器及其目前脆弱的模型如何能以人类的方式感知世界。借助于诸如激光雷达、雷达和摄像头等自动驾驶汽车上所使用的传感器技术,机器已开始能收集实时数据来为决策提供信息,并适应现实世界的场景。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了