【儀器儀表商情網 技術分析】單片差分放大器是集成電路,包含一個運算放大器(運放)以及不少于四個采用相同封裝的精密電阻器。對需要將差分信號轉換成單端信號同時抑制共模信號的模擬設計人員而言,它們是非常有用的構建塊。例如,圖1所示的INA134目的是用作適合差分音頻接口的線路接收器。
圖1:INA134差分線路接收器的簡化內部原理圖
雖然大多數(shù)設計人員都感覺這種簡單的構件塊用起來非常輕松愜意,但筆者還是發(fā)現(xiàn)在使用它們時有一個方面經常被忽視:差分放大器的兩個輸入端具有不同的有效輸入電阻。筆者所說的“有效輸入電阻”指的是由內部電阻器阻值和運放的運行產生的輸入電阻。
圖2展示了INA134的典型配置,具有標記的輸入電壓和電流以及內部運放輸入節(jié)點處的電壓。
圖2:用于差分放大器有效輸入電阻分析的相關電壓和電流
對于每個輸入端,方程式1均將有效輸入電阻詮釋為:
讓我們先從比較容易的部分開始:同相輸入端。看圖2中的示意圖,您會發(fā)現(xiàn)R3和R4是串聯(lián)的。假設沒有電流進入或離開運放輸入端,那么方程式2計算出的有效輸入電阻僅為:
現(xiàn)在,讓我們聚焦反相輸入端?;叵胍幌吕硐氲倪\放規(guī)則:運放的兩個輸入端應始終處于相同的電勢(方程式3):