差分比例运算电路是一种基本的模拟电路,主要用于处理两个输入信号的差分信号与它们的比例信号。差分比例运算电路的输入电阻非常高,输出电阻非常低,并且具有高增益和线性度好的特点,被广泛应用于放大、滤波、调制、解调等领域。
差分比例运算电路的输入端口分别接收两个输入信号,然后通过一个差分放大电路进行差分信号的放大,同时通过一个比例放大电路进行比例信号的放大,最后再将它们相加得到输出。
差分放大电路一般由一个差模电路和一个共模抑制电路组成。差模电路主要对两个输入信号的差分信号进行放大,共模抑制电路则负责削弱两个输入信号的共模干扰信号。比例放大电路一般采用一个非反相放大电路或反相放大电路,用于放大两个输入信号的比例信号。
差分比例运算电路具有以下特点:
(1) 高输入电阻:输入电阻大约在10^6~10^14Ω,可以避免由于输入阻抗过低而引起的负载效应;
(2) 低输出电阻:输出电阻一般小于100Ω,可以减小输入电路的总体负载;
(3) 高增益:增益一般可达10^4~10^8,可以方便地实现信号的放大;
(4) 线性度好:差分比例运算电路具有很高的线性度,可以保证输入信号和输出信号之间的比例关系不变;
(5) 动态范围宽:动态范围一般可以达到500V或以上,可以处理很大范围的输入信号;
(6) 带宽宽:带宽一般在几十Hz到数百MHz之间,可以满足不同信号处理的需求。
差分比例运算电路广泛应用于模拟信号处理、自动控制、通讯电子、精密测量等领域。
模拟信号处理方面,差分比例运算电路可用于对信号进行放大、滤波、积分、微分等处理;在自动控制方面,差分比例运算电路可用于构成PID控制器等控制电路;在通讯电子方面,差分比例运算电路可用于FM调制解调器、载波检波器、音频振荡器等电路;在精密测量方面,差分比例运算电路可用于测量温度、气压等信号。