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差分運算放大器輸入阻抗計算

來源:
2024-05-15
類別:基礎知識
eye 57
文章創建人 拍明芯城

差分運算放大器的輸入阻抗計算可以通過不同的方法來完成,具體取決于差分放大器的類型和電路設計。以下是兩種常見的計算方法:

方法一:使用電阻網絡

  1. 差分輸入阻抗(Rid):差分輸入阻抗Rid的定義是輸入端的電壓變化量除以電流變化量,即Rid=Δv/Δi。在差分放大器中,如果電阻匹配(即R1=R2),那么差分輸入阻抗Rid可以簡化為Rid=R1+R2,或者Rid=2R1(其中R1和R2是差分輸入端口的電阻)。

  2. 共模輸入阻抗(Ric):共模輸入阻抗的定義為在共模電壓源上給測試信號v,對應流出電流為i,則Ric=v/i。在差分放大器中,Ric可以通過電阻網絡來計算,通常表示為Ric=Z1||Z2+Z3(其中Z1、Z2和Z3是電路中的阻抗,||表示并聯)。在電阻匹配的情況下(R1=R2,Rf=Rg),Ric可以簡化為Ric=?R1+?Rf。

image.png

方法二:使用公式

全差分運算放大器的輸入阻抗可以通過以下公式來計算:

假設差分對的輸出為Vout,輸入信號為V1和V2,輸入電阻為Rin。假設差分對的增益為A,則有Vout = A(V1-V2)。由于差分對的輸入電流非常小,可以近似認為輸入電阻是無窮大的,因此差分對的輸入電流可以忽略不計。

根據歐姆定律,可以得到:(V1-Vin)/Rin = (Vin-V2)/Rin。將上述方程變形,可得:Rin = (V1-V2)/(Vin-V2) × Rin。這里需要注意,如果差分對的輸入電阻不相等,可以分別計算正負輸入端口的輸入阻抗,然后取它們的平均值作為全差分運算放大器的輸入阻抗。

需要注意的是,以上計算都是基于理想差分對的情況進行的,實際差分對可能存在偏移電壓、溫漂等非理想因素,這可能會導致輸入阻抗的實際值與計算值存在差異。因此,在實際應用中,需要根據具體的電路設計和測試條件來評估和調整輸入阻抗的計算結果。


責任編輯:Pan

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