差分放大器的电路结构图及计算公式推导步骤

接上篇比例运算放大器之后，将反相比例运算放大器和同相比例运算放大器综合运用之后，就可以得到一种新型结构的运算放大器—差分放大器。

此次笔主就主要介绍一下差分放大器计算公式的推导步骤，希望对有需要的朋友有所帮助。

1 电路结构图

2 计算公式推导

(1)根据运算放大器“虚短”与“虚断”特点可得：

V+ = V-

(2)根据同一串联回路中，电流相等原理可得：

I1 = (Vin1-V+ ) / R2 = (V+-0V) / R4

I2 = (Vin2-V-) / R1 = (V--Vout) / R3

(3)根据以上两式联立可得：

Vout = V+-[R3(Vin2 - V+) / R1]

(4)根据(3)化简可得：

Vout = [R4(R1 + R3)Vin1-R3(R2 + R4)Vin2] / [R1(R2 + R4)]

或者：

Vout =R4(R1 + R3)Vin1 / R1(R2 + R4)-R3Vin2 / R1

令R1 = R2，R3 = R4，则可以得到：

Vout =R3(Vin1 - Vin2) / R1

或者：

Vout =R4(Vin1 - Vin2) / R2

注意：要得到Vout =R4(Vin1 - Vin2) / R2结果，条件R1 = R2，R3 = R4是必须的前提，否则计算就无法的得到这个结果。

3 特点

(1)其差分放大器的增益为：Au = R3 / R1或者R4 / R2;

(2)其差分电压为：Vin1-Vin2;

(3)其放大的是两个输入信号Vin1与Vin2之间的差值;

(4)其电路结构由反相放大器和同相放大器组合而成，也可以用叠加定理进行计算。