双通道运算放大器方案帮您解决低功耗威廉希尔官方网站 难题

如何实现低功耗、低成本的差分输入转单端输出放大器威廉希尔官方网站 ？

许多应用都需要使用低功耗、高性能的差分放大器，将小差分信号转换成可读的接地参考输出信号。两个输入端通常共用一个大共模电压。差分放大器会抑制共模电压，剩余电压经放大后，在放大器输出端表现为单端电压。共模电压可以是交流或直流电压，此电压通常会大于差分输入电压。抑制效果随着共模电压频率增加而降低。相同封装内的放大器拥有更好的匹配性能、相同的寄生电容，并且不需要外部接线。因此，相比分立式放大器，高性能、高带宽的双通道放大器拥有更出色的频率表现。

一个简单的解决方案就是使用阻性增益网络的双通道精密放大器，如图1所示。此威廉希尔官方网站 显示了一种将差分输入转换为带可调增益的单端输出的简单方式。系统增益可通过公式1确定：

其中，增益= RF/1 k，且 (V_IN1 – V_IN2) 是差分输入电压。

图1. 差分输入单端输出放大器

通常，这种方法可以在出现EMI或RFI时提供更加稳定的读取功能，因此，建议在存在噪声问题的情况下使用。在测量热电偶、应变片和电桥式压力传感器输入时尤其如此，因为它们可以在嘈杂的环境中提供极小的信号。

此威廉希尔官方网站 不仅能测量传感器正负端的电压差，还能提供带部分系统增益的共模抑制功能，实现比单端输入更优越的性能改进。此外，此传感器地还可不同于模拟地。接地输出电压参考在许多应用中都非常重要。系统精度取决于网络电阻的容差。

威廉希尔官方网站 可以将差分输入转换为带可调增益的单端输出。系统增益可以通过RF和RG1的比值来设定，假设RG2 = RG1且放大器B的增益为-1。

例如，180 MHz双通道放大器ADA4807-2可以构建为一个针对此应用的反相放大器，并且此威廉希尔官方网站 的噪声较低。此威廉希尔官方网站 拥有较低的静态电流（1000 A/放大器），适合低功耗、高分辨率的数据转换系统。

输入共模电压将会高于电源电压。采用轨到轨输出，这在大共模信号或大输出电压应用中非常有用。例如，数据采集板拥有可接受0 V至5 V单端输入的ADC。但是，信号源恰巧是传感器电桥产生的差分电压，电桥一个端子为正，而另一个端子为负，以响应存在共模噪声情况下的压力。

图2. 差分转单端放大器的性能

图2显示的是施加差分输入电压和威廉希尔官方网站 增益变动的情况。RF值可设置系统增益。可以看到，这张图显示的是系统增益1、2 和4，且1 kHz时的差分输入电压为1 V p-p。

此威廉希尔官方网站 对于测量两个大电压之间的小差异非常有用。例如，可以考虑一个解决方案，利用1%的简单精度来监控由3 V电池供电系统中的3 V/GND供电的典型Wheatstone电桥威廉希尔官方网站 。使用1%电阻或更优电阻可实现所需的精度水平，并且此威廉希尔官方网站 将会抑制任何共模并按照设置的威廉希尔官方网站 增益放大衰减电桥信号。如果驱动ADC，则需要应用一些电平转换功能，获得0 V至5 V范围的输出信号。

该威廉希尔官方网站 同时具有出色的失真和低静态电流的特点。双通道运算放大器解决方案可降低系统成本，而差分放大器的使用则可提高性能。