低壓差分信號電路原理

差分信號是一種常見的信號形式，它是指由兩個信號之間的差值構成的信號。在許多應用中，我們需要處理低壓差分信號，這就要求電路設計者使用帶有低偏置和高共模抑制的差分放大器。

在本文中，PRBTEK將為您介紹低壓差分信號電路的原理，探討如何選擇適當的電路元件，以及如何進行設計和調節。

1.差分放大器原理

差分放大器是一種能夠對兩個輸入信號進行放大的電路，它的輸出由兩個輸入信號之間的差值決定。差分放大器與普通放大器的不同之處在于，它的輸出不受單個輸入信號的影響，只受兩個輸入信號之間的差值影響。

差分放大器通常由兩個輸入端和一個輸出端組成。兩個輸入端的信號被送入兩個放大器級，然后相減，最后經過一級輸出放大器進行放大后輸出。如圖1所示。

圖1.差分放大器電路示意圖

2.低偏置差分輸入電路

低壓差分信號電路要求使用低偏置差分輸入電路，以避免由于漂移或噪聲等原因導致的輸入偏差。低偏置差分輸入電路通常由一個電路共同模電平偏移的樣品和保持電容器、門極失真抑制電路、偏流源和執行器等部件組成。

門極失真抑制電路的作用是降低輸入電纜中信號的交流小信號阻抗，以防止輸入信號被放大器的輸入同步帶入。

3.高共模抑制

由于低壓差分信號通常具有較小的大小，所以在進行差分信號放大時，我們需要考慮共模信號的影響。這就是所謂的"共模抑制"。共模抑制是指對于兩個信號存在共同模式時，電路可以予以鑒別并僅對差分模式的信號進行放大的性能。

高共模抑制是通過降低差分放大器的輸入電路中耦合到共模信號的電容來實現的。我們可以通過調整差分放大器的配合網絡來實現這一點。

4.選擇低壓差分輸入電路元件

在設計低壓差分信號電路時，我們需要仔細選擇電路元件。通常，我們應選擇帶有高輸入阻抗的元件，這些元件可以減少輸入信號的失真，并降低共模噪聲的影響。

此外，為了保持電路的穩定性，我們需要選擇交流耦合型信號接口，這將防止由于噪聲或漂移等原因導致的輸入偏差。

5.設計和調節

設計低壓差分信號電路需要仔細的計算和優化，包括元件選擇、輸出級別、放大器的增益、共模抑制的品質等等。

一旦電路被設計完成，我們需要進行調整以確保電路產生所需的信號增益和輸出穩定性。這需要進行頻率響應測試、帶寬估算以及輸入偏置和噪聲等的控制。

總之，設計低壓差分信號電路是一項復雜的任務，需要仔細的計算和優化。正確的選擇電路元件和進行正確的設計和調節是成功的關鍵。如您使用中還有其他問題，歡迎登錄西安普科電子科技。

審核編輯：湯梓紅