图 3-4 差分放大电路图
首先令 U
2
=0,则图 3-4 就成为一个反相输入放大电路。由 U
1
产生的输出电
压为:
Uo′= —(R
2
/R
1
)U
1
(3-1)
然后令 U
1
=0。则图 3-4 就成为一个同相输入放大电路。考虑到同相输入端的
信号电压为:
Up=[R
4
/(R
3
+R
4
)]U
2
(3-2)
因此,利用式 A
uf
=Uo"/U
2
=1+(R
2
/R
1
),可求出 U
2
产生的输出电压为:
Uo"=[1+(R
2
/R
1
)]Up
=[1+(R
2
/R
1
)][R
4
/(R
4
+R
3
)]U
2
(3-3)
由叠加原理可知,总的输出电压 Uo 等于 Uo′和 Uo"之和:
Uo=Uo′+Uo"
=-(R
2
/R
1
)U
1
+(1+R
2
/R
1
)[R
4
/(R
3
+R
4
)]U
2
(3-4)
式(3-4),就是图 3-3 所式差分放大电路的 Uo 表达式。如果希望能抑制共
模信号(即 U
1
=U
2
时,输出 Uo 为零)而只放大差模信号(U
2
–U
1
),可以证明,R
1
~R
4
的选择必须满足 R
2
/R
1
=R
4
/R
3
。当满足上述条件时,由式(3-4)可得:
Uo=(R
2
/R
1
)(U
2
–U
1
) (3-5)
式(3-5)表明,差分放大电路输出电压 Uo 与两输入信号之差(U
2
–U
1
)成正比,
因而也是一个模拟减法运算电路。假设扩音机两个麦克输出端差模信号比较小,
而麦克两个输出端的环境噪声干扰却比较大。这个噪声干扰实际上是一个共模信
号即同相的信号,根据公式得输出为 0,采用差分放大电路就能抑制噪声干扰,
而只放大差模信号。
采用差分输入放大电路来消除环境噪声,把话筒拉开一定的距离,不讲话时,
输出为零。讲话时,口型对着一个话筒,环境噪声通过两个话筒输入时,因为频
率和幅度相反相互抵消了,所以消除环境噪声。
3.2.3 LM324 的简介与计算
本部分电路采用的是 LM324 四运放集成芯片,因为在本电路中正好能用到四
个运放电路,这样用一个芯片就够用了。LM324 芯片具体介绍如下:
LM324 为四运放集成电路,采用 14 脚双列直插塑料封装如图 3-5 所示内部
有四个运算放大器,有相位补偿电路。电路功耗很小,lm324 工作电压范围宽,
可用正电源 3~30V,或正负双电源±1.5V~±15V 工作。它的输入电压可低到地
电位,而输出电压范围为 O~Vcc。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大
器,除电源共用外,四组运放相互单独。每一组运算放大器可用如图所示的符号