Tricky Circuit

Узгоджений різницевий підсилювач

Збережи різницю, відкинь спільне

Різницевий підсилювач віднімає входи. Синфазна напруга — їхня спільна частина. CMRR — Common Mode Rejection Ratio, коефіцієнт придушення синфазного сигналу: придушення спільного відносно підсилення потрібної різниці. Op amp — Operational Amplifier, операційний підсилювач: живлена схема, що підсилює різницю двох входів.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Як це працює

Чотири резистори з двома точно узгодженими відношеннями опорів, вихід ±12 V. Придушення спільного ідеальне; похибки, діапазон входів і швидкість не моделюються.

Різниця V2 − V1, вихід Vout = g × (V2 − V1). Рівне збільшення обох входів не змінює результат за узгоджених відношень опорів.

Складність

  1. Збери · Спостерігай

    Увімкни V1 = 1 V, V2 = 3 V, g = 1. Отримай 2 V.

    Потрібна підказка?

    V1=1 V; V2=3 V; g=1 → 2 V

  2. Досліди · Досліджуй

    Постав V1 = V2 = 2 V, g = 2. Отримай 0 V.

    Потрібна підказка?

    V1=V2=2 V; g=2 → 0 V

  3. Розв’яжи · Розв’яжи

    Постав V1 = 3 V, V2 = 1 V, g = 2. Отримай −4 V.

    Потрібна підказка?

    V1=3 V; V2=1 V; g=2 → −4 V

Додаткові матеріали та картки схем

Узгоджений різницевий підсилювач

Два проводи датчика можуть нести спільну заваду. Віднімання виділяє потрібну різницю для вимірювання.

Vout = g × (V2 − V1)

Спільний зсув і різниця незалежні. Модель відкидає зсув, зберігаючи різницю.

Корисний зв’язок

Рівні входи компенсуються, навіть коли обидва не на землі.

За межами моделі

Неузгоджені реальні опори перетворюють спільну напругу на похибку.

Помилка, якої варто уникати

Важливі узгоджені відношення, а не просто наявність чотирьох резисторів.

Обидва входи зросли на 1 V, підсилення те саме. Вихід…

  1. не зміниться
  2. зросте на 1 V
  3. подвоїться
Читати далі

Обидва члени різниці зросли однаково.

Виміряй різницю

Входи 1 V і 3 V, підсилення 1.

Вихід 2 V.

Оберни вимір

Входи 3 V і 1 V, підсилення 2.

Вихід −4 V.

Спробуй іншу зміну

Порівняй 1 V/3 V та 2 V/4 V за підсилення 1: обидва виходи 2 V.

ti.com