差動放大器英文解釋翻譯、差動放大器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 differential amplifier
相關詞條:
1.longtailedpairamplifier 2.differentiatingamplifier 3.differenceamplifier
分詞翻譯:
差的英語翻譯:
differ from; difference; dispatch; errand; mistake
動的英語翻譯:
act; move; stir; use
【醫】 kino-
放大器的英語翻譯:
amplifier; magnifier
【計】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【醫】 amplifier
專業解析
差動放大器(Differential Amplifier)是一種電子電路,用于放大兩個輸入信號之間的電壓差,同時抑制共模信號(即兩個輸入端相同的幹擾信號)。其英文術語源自"differential"(差動的)和"amplifier"(放大器),體現了其核心功能特性。
核心特性與工作原理
-
雙輸入結構
采用對稱的晶體管或運算放大器設計,包含反相(IN-)和同相(IN+)兩個輸入端,輸出信號與兩輸入端的電壓差成比例。這種結構可有效消除電源噪聲和溫度漂移的影響。
-
共模抑制比(CMRR)
關鍵性能指标,定義為差模增益與共模增益的比值(單位:分貝),公式為:
$$
text{CMRR} = 20log_{10}left(frac{A_d}{A_c}right)
$$
高性能差動放大器的CMRR可達100 dB以上(來源:Analog Devices技術文檔)。
-
典型應用場景
廣泛應用于傳感器信號調理(如應變片、熱電偶)、醫療儀器(ECG信號提取)和通信系統,尤其適用于需要抑制共模幹擾的弱信號檢測環境(來源:IEEE Xplore論文庫)。
權威參考文獻
- 德州儀器《運算放大器電路設計手冊》詳述了差動放大器的基礎理論與設計方法
- 麻省理工學院《電子電路導論》課程教材第6章解析了CMRR的數學推導過程
- 國際期刊《IEEE Transactions on Circuits and Systems》收錄了多篇關于高精度差動放大器的研究論文
網絡擴展解釋
差動放大器(Differential Amplifier)是一種專門放大兩個輸入信號電壓差的電路,同時抑制共模信號(即兩個輸入端的相同信號)。它在模拟電路和信號處理中具有重要作用,尤其在需要抗幹擾的場景中。
核心原理
-
差模與共模信號
- 差模信號($V{id}$):兩個輸入端的電壓差,即$V{id} = V_1 - V_2$,是需要放大的目标信號。
- 共模信號($V{ic}$):兩個輸入端的平均值,即$V{ic} = frac{V_1 + V_2}{2}$,通常由環境幹擾(如溫度漂移、電源噪聲)引起,需要被抑制。
-
輸出電壓公式
理想差動放大器的輸出僅響應差模信號,公式為:
$$
V_{out} = Ad cdot V{id} + Ac cdot V{ic}
$$
其中$A_d$為差模增益,$A_c$為共模增益。高性能差動放大器要求$A_d gg A_c$。
典型結構與特點
- 結構:通常由對稱的晶體管對或運算放大器構成,配合精密匹配的電阻網絡(如圖1中的經典四電阻差分電路)。
- 共模抑制比(CMRR):衡量抑制共模信號的能力,定義為$CMRR = 20log_{10}left(frac{A_d}{A_c}right)$,單位為dB。CMRR越高,抗幹擾能力越強。
應用場景
- 傳感器信號處理:如應變片、熱電偶等微弱差分信號的提取。
- 生物醫學設備:心電圖(ECG)中消除人體共模幹擾。
- 通信系統:恢複差分傳輸的有效信號,抑制共模噪聲。
注意事項
- 電阻匹配精度直接影響CMRR,實際設計中需選用高精度元件。
- 輸入阻抗和帶寬需根據具體應用需求優化。
差動放大器通過高CMRR特性,成為精密測量和抗幹擾系統的核心組件。
分類
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