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三级运放仪表放大电路与仿真

news 2025/9/30 19:21:32

模电系列文章目录

《三极管BJT特性》
《绝缘栅极场效应管MOSFET特性》
《三极管基本放大电路静态及动态参数计算》
《三极管三种基本放大电路：共射、共集、共基放大电路》
《集成运放电路组成及其各部分的作用》
《差分放大电路分析与仿真》
《差分放大电路的四种接法》
《电流源电路》
《互补输出电路（推挽电路）与仿真》
《运放保护电路》
《电压跟随器（缓冲器）》
《反相放大器电路和T形网络反相放大电路与仿真》
《同相放大器电路与仿真》
《加减运放电路与仿真》
《差分放大电路与仿真》
《可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》
《带偏置的可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》
《三级运放仪表放大电路与仿真》

文章目录

模电系列文章目录
一、三级运放差分放大电路
二、三级运放差分放大电路仿真
三、三级运放仪表放大电路
四、三级运放仪表放大电路仿真

一、三级运放差分放大电路

在《差分放大电路与仿真》提到单运放存在输入电阻均较小的缺点。可采用两个同相运放[《可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》 ]或者使用跟随器改善输入电阻小的缺点。

本文介绍使用两个跟随器增大输入电阻，再经过差分运放放大。
在这里插入图片描述
输出电压
$uo=RfR(uI2−uI1)u_o=\frac{R_f}{R}(u_{I2}-u_{I1})$

二、三级运放差分放大电路仿真

仿真软件：multium 14.0
$uo=RfR(uI2−uI1)=5kΩ1kΩ(2V−1V)=5Vu_o=\frac{R_f}{R}(u_{I2}-u_{I1})=\frac{5kΩ}{1kΩ}(2V-1V)=5V$
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三、三级运放仪表放大电路

在这里插入图片描述
根据虚短虚断可得，
$uI1−uI2=R22R1+R2(uo1−uo2)u_{I1}-u_{I2}=\frac{R_2}{2R_1+R_2}(u_{o1}-u_{o2})$
$uo=RfR(uo2−uo1)=RfR(1+2R1R2)(uI2−uI1)u_o=\frac{R_f}{R}(u_{o2}-u_{o1})=\frac{R_f}{R}(1+\frac{2R_1}{R_2})(u_{I2}-u_{I1})$

该电路能有效抑制共模信号，当uI1=uI2=uIc时，由于uA=uB=uIc，R2电流为0，uo1=uo2=uIc，uo=0。

仪表放大电路可以检测微小信号放大，具有高输入电阻和高共模抑制的优点，但相比可调高输入电阻的差分放大电路，多了一个运放，成本更高。

四、三级运放仪表放大电路仿真

仿真软件：multium 14.0
$uo=RfR(1+2R1R2)(uI2−uI1)=5kΩ1kΩ(1+2∗500Ω1kΩ)(2V−1V)=10Vu_o=\frac{R_f}{R}(1+\frac{2R_1}{R_2})(u_{I2}-u_{I1})=\frac{5kΩ}{1kΩ}(1+\frac{2*500Ω}{1kΩ})(2V-1V)=10V$
在这里插入图片描述