夠詳細(xì)：設(shè)計(jì)1款光激活差分放大器電路

一直以來(lái)，差分放大器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編本文將介紹光激活差分放大器電路的設(shè)計(jì)，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、差分放大器

差分放大器是一種將兩個(gè)輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，差分放大器的一般結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口構(gòu)成的，在其中一端輸入的信號(hào)與另一端輸入的信號(hào)做差，然后該差值經(jīng)過(guò)一個(gè)放大器后成為放大后的信號(hào)輸出。差分放大器的放大倍數(shù)可以通過(guò)改變電路中對(duì)應(yīng)元件的數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在差分放大器中，反饋電路的作用非常重要。如果采用無(wú)反饋的方式工作，則其增益必須由電路設(shè)計(jì)時(shí)的器件選擇控制；如果采用有反饋的方式工作，則其增益可以通過(guò)反饋電路的設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。除了增益之外，差分放大器還有一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，就是可以抑制共模噪聲。在電路中，共模噪聲是兩個(gè)信號(hào)同時(shí)存在時(shí)的干擾信號(hào)，通常是由于電源噪聲或者環(huán)境噪聲等造成的。差分放大器可以較好的抑制共模噪聲，因?yàn)樗环糯蟛町愋盘?hào)，而不受共模信號(hào)的影響。

在實(shí)際電路中，差分放大器的應(yīng)用非常廣泛。在一些需要對(duì)微小信號(hào)進(jìn)行放大的場(chǎng)合，差分放大器廣泛應(yīng)用于模擬電路和體感器測(cè)量電路等領(lǐng)域。另外，在一些要求抑制共模噪聲的場(chǎng)合，如音頻信號(hào)、功率放大電路等領(lǐng)域，差分放大器也有著廣泛的應(yīng)用。

二、光激活差分放大器電路設(shè)計(jì)

通過(guò)將一個(gè)輸入電壓與另一個(gè)輸入電壓進(jìn)行“比較”，標(biāo)準(zhǔn)差分放大器電路現(xiàn)在變成了一個(gè)差分電壓比較電路。

下面的電路充當(dāng)一個(gè)光激活開關(guān)，當(dāng) LDR 電阻檢測(cè)到的光水平超過(guò)或低于某個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)，它將輸出繼電器“打開”或“關(guān)閉”。固定電壓基準(zhǔn)通過(guò)R1 – R2分壓器網(wǎng)絡(luò)施加到運(yùn)算放大器的非反相輸入端。

V1 處的電壓值通過(guò)反饋電位 VR2 設(shè)置運(yùn)算放大器的跳變點(diǎn)，VR2 用于設(shè)置開關(guān)滯后，這是“開”的亮度和“關(guān)”的亮度之間的差異。

差分放大器的第二個(gè)引腳由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光敏電阻組成，也稱為 LDR，光敏電阻傳感器可根據(jù)其單元上的光量改變其電阻值（因此得名），因?yàn)樗鼈兊碾娮柚凳钦彰鞯暮瘮?shù)。

LDR 可以是任何標(biāo)準(zhǔn)類型的硫化鎘 （cdS） 光電導(dǎo)電池，例如普通 NORP12，其電阻范圍在陽(yáng)光下約 500Ω 到黑暗中約 20kΩ 或更大之間。

NORP12 光電導(dǎo)電池具有類似于人眼的光譜響應(yīng)，因此非常適合用于照明控制類型的應(yīng)用。

光電池電阻與光照水平成正比，并隨著光照強(qiáng)度的增加而下降，因此V2處的電壓水平也會(huì)在開關(guān)點(diǎn)之上或之下變化，這可以由VR1的位置確定。

通過(guò)使用電位 VR1 調(diào)節(jié)光級(jí)跳閘或設(shè)定位置，使用電位器調(diào)節(jié)開關(guān)遲滯，VR2 可以制成精密光敏開關(guān)。根據(jù)應(yīng)用，運(yùn)算放大器的輸出可以直接切換負(fù)載，或使用晶體管開關(guān)來(lái)控制繼電器或燈本身。

通過(guò)用熱敏電阻代替光敏電阻，也可以使用這種簡(jiǎn)單的電路配置來(lái)檢測(cè)溫度。通過(guò)交換VR1和LDR的位置，該電路可用于使用熱敏電阻檢測(cè)亮或暗，或熱或冷。

這種放大器設(shè)計(jì)的一個(gè)主要限制是其輸入阻抗低于其他運(yùn)算放大器配置，例如非反相（單端輸入）放大器。

每個(gè)輸入電壓源都必須通過(guò)輸入電阻驅(qū)動(dòng)電流，該輸入電阻的總阻抗低于單獨(dú)的運(yùn)算放大器輸入的阻抗。這對(duì)于低阻抗源（例如上面的橋電路）可能是好的，但對(duì)于高阻抗源來(lái)說(shuō)不是很好。

解決這個(gè)問題的一種方法是在每個(gè)輸入電阻上添加一個(gè)單位增益緩沖放大器，例如上一教程中看到的電壓跟隨器。

上述所有信息便是小編這次為大家推薦的內(nèi)容，希望大家能夠喜歡，想了解更多有關(guān)差分放大器的信息或者其它內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注我們網(wǎng)站哦。