几个常用经典差动放大器应用电路详解成德广营浏览数： 1507发布日期： 2016-10-10 10:48经典的四电阻差动放大器（ Differential amplifier，差分放大器）似乎很简单，但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发，讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。关键词： CMRR差动放大器差分放大器简介经典的四电阻差动放大器（ Differential amplifier，差分放大器）似乎很简单，但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发，讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。大学里的电子学课程说明了理想运算放大器的应用，包括反相和同相放大器，然后将它们进行组合， 构建差动放大器。 图 1 所示的经典四电阻差动放大器非常有用，教科书和讲座 40 多年来一直在介绍该器件。图 1. 经典差动放大器该放大器的传递函数为：若 R1 = R3 且 R2 = R4 ，则公式 1 简化为：这种简化可以在教科书中看到，但现实中无法这样做，因为电阻永远不可能完全相等。此外，基本电路在其他方面的改变可产生意想不到的行为。下列示例虽经过简化以显示出问题的本质，但来源于实际的应用问题。CMRR差动放大器的一项重要功能是抑制两路输入的共模信号。如图1 所示，假设 V2 为 5 V，V1 为 3 V ，则 4V 为共模输入。 V2 比共模电压高 1 V ，而 V1 低 1 V 。二者之差为 2 V ，因此R2/R1 的“理想”增益施加于2 V 。如果电阻非理想，则共模电压的一部分将被差动放大器放大，并作为V1 和 V2 之间的有效电压差出现在VOUT ，无法与真实信号相区别。差动放大器抑制这一部分电压的能力称为共模抑制（CMR）。该参数可以表示为比率的形式（CMRR），也可以转换为分贝（dB）。在 1991 年的一篇文章中，Ramón Pallás-Areny 和 John Webster指出，假定运算放大器为理想运算放大器，则共模抑制可以表示为：其中， Ad为差动放大器的增益， t 为电阻容差。 因此， 在单位增益和 1%电阻情况下， CMRR等于 50 V/V （或约为 34 dB ）；在 0.1% 电阻情况下， CMRR等于 500 V/V （或约为 54 dB ）-- 甚至假定运算放大器为理想器件，具有无限的共模抑制能力。若运算放大器的共模抑制能力足够高，则总CMRR受限于电阻匹配。某些低成本运算放大器具有 60 dB 至 70 dB的最小 CMRR，使计算更为复杂。低容差电阻第一个次优设计如图 2 所示。 该设计为采用OP...
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