[求助] 差分放大电路输入端接地与不接地的区别

easthewj   2021-6-25 17:49 楼主

请教一下大家,差分放大电路输入端接地与不接地有什么区别?

  • 差分放大电路.jpg

回复评论 (20)

左边电路和右边电路,运放输出都是10V(对地),即R5和R10中都是流过10mA电流。

不同之处:左边电路R1R2R3R4中电流都是0.5mA(因运放两个输入端均应视为开路),运放输出10V,恰可使运放的两个输入端电位相等(虚短),且对地为5V。右边电路,R6R7中电流为0.33333mA,R8R9中电流为0.66666mA,运放两个输入端对地为3.3333V。

本帖最后由 maychang 于 2021-6-25 22:02 编辑
点赞  2021-6-25 21:26
引用: maychang 发表于 2021-6-25 21:26 左边电路和右边电路,运放输出都是10V(对地),即R5和R10中都是流过10mA电流。 不同之处:左边电路R1R2R3 ...

除了上述不同外,在抗干扰性方面是否有区别?

点赞  2021-6-26 07:18
引用: easthewj 发表于 2021-6-26 07:18 除了上述不同外,在抗干扰性方面是否有区别?

『除了上述不同外,在抗干扰性方面是否有区别?』

右边图信号源有一端接地,抗环境干扰能力比较好。

点赞  2021-6-26 07:22
引用: easthewj 发表于 2021-6-26 07:18 除了上述不同外,在抗干扰性方面是否有区别?

不过,信号源有一端接地,就是单端信号。这种情况没有必要使用差分放大电路,只要用普通的单端电路就够了,用差分放大电路是画蛇添足。

点赞  2021-6-26 07:25
引用: maychang 发表于 2021-6-26 07:22 『除了上述不同外,在抗干扰性方面是否有区别?』 右边图信号源有一端接地,抗环境干扰能力比较好。

信号源接地,抗环境干扰能力增强是因为提高了抗空中电磁波辐射能力吗?

点赞  2021-6-26 07:34
引用: maychang 发表于 2021-6-26 07:25 不过,信号源有一端接地,就是单端信号。这种情况没有必要使用差分放大电路,只要用普通的单端电路就够了 ...

单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起放大,影响运算误差

点赞  2021-6-26 09:07
引用: easthewj 发表于 2021-6-26 07:34 信号源接地,抗环境干扰能力增强是因为提高了抗空中电磁波辐射能力吗?

『信号源接地,抗环境干扰能力增强是因为提高了抗空中电磁波辐射能力吗?』

还不是 “提高抗空中电磁波辐射能力”。

你看普通信号源、示波器……都使用金属外壳,如果使用塑料外壳则外壳内要加金属屏蔽层。金属外壳接地,可以大为减少环境中电磁干扰的影响。但使用了金属外壳,信号就不是差分而是单端的了。典型应用,是同轴电缆。高频信号发生器、示波器……普遍采用同轴电缆,就是这个原因。

点赞  2021-6-26 10:36
引用: easthewj 发表于 2021-6-26 09:07 单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起放大,影响运算误差

『单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起放大,影响运算误差』

如果是这样,示波器为什么普遍采用同轴电缆输入?

运放构成普通的同相放大器,并不影响运算误差,除非这个运放的共模抑制比太差。

点赞  2021-6-26 10:39

共模抑制不仅仅取决于运放自身,受外围电路影响也很大,

对称的差分和更高的输入阻抗具有更强的共模抑制。

چوآن شـين
点赞  2021-6-26 11:30
引用: maychang 发表于 2021-6-26 10:39 『单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起放大,影响运算误差』 如果是这样,示波 ...

根据我的推导,同相比例运算放大器是不是没有办法抑制共模干扰,而差分放大电路可以抑制共模干扰!

  • 同相比例运算放大电路.jpg
点赞  2021-6-26 15:52
引用: easthewj 发表于 2021-6-26 15:52 根据我的推导,同相比例运算放大器是不是没有办法抑制共模干扰,而差分放大电路可以抑制共模干扰!

你的推导正确。

但8楼这句不正确 “单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起放大,影响运算误差”。

点赞  2021-6-26 16:04
引用: maychang 发表于 2021-6-26 16:04 你的推导正确。 但8楼这句不正确 “单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起 ...

老师说得对,运放的共模抑制比都比较大,所以即使单端输入对运算误差影响也不大

  • IMG_20210627_074543.jpg
点赞  2021-6-27 08:06
引用: maychang 发表于 2021-6-26 16:04 你的推导正确。 但8楼这句不正确 “单端信号含有共模信号,采用普通的单端电路会把共模信号一起 ...

“不过,信号源有一端接地,就是单端信号。这种情况没有必要使用差分放大电路,只要用普通的单端电路就够了,用差分放大电路是画蛇添足。”
单端信号含有共模信号,为什么不使用差分放大电路,对共模信号进行抑制了(差分放大电路对共模信号有抑制作用)。

点赞  2021-6-27 08:10
引用: easthewj 发表于 2021-6-27 08:10 “不过,信号源有一端接地,就是单端信号。这种情况没有必要使用差分放大电路,只要用普通的单端电路就够 ...

差分放大电路对共模信号有抑制作用,那是需要一定条件的。首帖右图,R6、R7和R8、R9要求严格配对,否则就不能 “对共模信号有抑制作用”。你可以算算,电阻误差比方说是0.5%,还有多大 “抑制作用”。

点赞 (1) 2021-6-27 10:54
引用: maychang 发表于 2021-6-27 10:54 差分放大电路对共模信号有抑制作用,那是需要一定条件的。首帖右图,R6、R7和R8、R9要求严格配对,否则就 ...

那是不是这么说,不管是普通放大电路还是差分放大电路,对共模信号的抑制主要还是靠运放。

点赞  2021-6-27 12:31
引用: easthewj 发表于 2021-6-27 12:31 那是不是这么说,不管是普通放大电路还是差分放大电路,对共模信号的抑制主要还是靠运放。

我觉得,对运放构成的电路,可以这么说。

简单的分立元器件放大电路,只能单端输入单端输出,那就谈不到共模抑制比。

点赞 (1) 2021-6-27 14:16
maychang 发表于 2021-6-27 14:16 我觉得,对运放构成的电路,可以这么说。 简单的分立元器件放大电路,只能单端输入单端输出,那就谈不 ...

那什么时候该用差分放大电路,什么时候又该用普通放大电路,有些信号既可以做成单端信号,又可以做成双端信号。

本帖最后由 easthewj 于 2021-6-28 11:41 编辑
点赞  2021-6-28 11:25
引用: easthewj 发表于 2021-6-28 11:25 maychang 发表于 2021-6-27 14:16 我觉得,对运放构成的电路,可以这么说。 简单的分立元器件放大电路, ...

『那什么时候该用差分放大电路,什么时候又该用普通放大电路』

我想,还是要看你的需求,尤其是待放大信号的特性。

点赞  2021-6-28 11:51
引用: easthewj 发表于 2021-6-28 11:25 maychang 发表于 2021-6-27 14:16 我觉得,对运放构成的电路,可以这么说。 简单的分立元器件放大电路, ...

『那什么时候该用差分放大电路,什么时候又该用普通放大电路』

普通的一个运放构成的差分放大电路很少使用,需要对差分输入信号放大时,多半使用三个运放构成的仪表放大器。仪表放大器有现成的商品,内部包括三个运放,已经调整好。当然,价格比较贵一点。

点赞  2021-6-28 11:54
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