低压差分信号的电路原理

低压差分信号电路原理

差分信号是一种常见的信号形式，它是指由两个信号之间的差值构成的信号。在许多应用中，我们需要处理低压差分信号，这就要求电路设计者使用带有低偏置和高共模抑制的差分放大器。

在本文中，PRBTEK将为您介绍低压差分信号电路的原理，探讨如何选择适当的电路元件，以及如何进行设计和调节。

1.差分放大器原理

差分放大器是一种能够对两个输入信号进行放大的电路，它的输出由两个输入信号之间的差值决定。差分放大器与普通放大器的不同之处在于，它的输出不受单个输入信号的影响，只受两个输入信号之间的差值影响。

差分放大器通常由两个输入端和一个输出端组成。两个输入端的信号被送入两个放大器级，然后相减，最后经过一级输出放大器进行放大后输出。如图1所示。

图1.差分放大器电路示意图

2.低偏置差分输入电路

低压差分信号电路要求使用低偏置差分输入电路，以避免由于漂移或噪声等原因导致的输入偏差。低偏置差分输入电路通常由一个电路共同模电平偏移的样品和保持电容器、门极失真抑制电路、偏流源和执行器等部件组成。

门极失真抑制电路的作用是降低输入电缆中信号的交流小信号阻抗，以防止输入信号被放大器的输入同步带入。

3.高共模抑制

由于低压差分信号通常具有较小的大小，所以在进行差分信号放大时，我们需要考虑共模信号的影响。这就是所谓的"共模抑制"。共模抑制是指对于两个信号存在共同模式时，电路可以予以鉴别并仅对差分模式的信号进行放大的性能。

高共模抑制是通过降低差分放大器的输入电路中耦合到共模信号的电容来实现的。我们可以通过调整差分放大器的配合网络来实现这一点。

4.选择低压差分输入电路元件

在设计低压差分信号电路时，我们需要仔细选择电路元件。通常，我们应选择带有高输入阻抗的元件，这些元件可以减少输入信号的失真，并降低共模噪声的影响。

此外，为了保持电路的稳定性，我们需要选择交流耦合型信号接口，这将防止由于噪声或漂移等原因导致的输入偏差。

5.设计和调节

设计低压差分信号电路需要仔细的计算和优化，包括元件选择、输出级别、放大器的增益、共模抑制的品质等等。

一旦电路被设计完成，我们需要进行调整以确保电路产生所需的信号增益和输出稳定性。这需要进行频率响应测试、带宽估算以及输入偏置和噪声等的控制。

总之，设计低压差分信号电路是一项复杂的任务，需要仔细的计算和优化。正确的选择电路元件和进行正确的设计和调节是成功的关键。如您使用中还有其他问题，欢迎登录西安普科电子科技。

审核编辑：汤梓红