差分运算放大电路的偏移计算

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

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。仿真原文件请移步：差分运放的偏移Multisim仿真。

图1.1.1差分放大电路

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，有关运放的系统知识请移步：运算放大器应用汇总。基于正向设计的应用实例移步：低边100A大电流检测电路设计，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。

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

-100V输入仿真：

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+100V输入仿真：

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-100V输入仿真：

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+100V输入仿真：

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