差分運算放大電路，對共模信號得到有效抑制，而只對差分信號進(jìn)行放大，因而得到廣泛的應用。

差分電路的電路構型

目標處理電壓：是采集處理電壓，比如在系統中像母線(xiàn)電壓的采集處理，還有像交流電壓的采集處理等。

差分同相/反相分壓電阻：為了得到適合運放處理的電壓，需要將高壓信號進(jìn)行分壓處理，如圖1中V1與V2兩端的電壓經(jīng)過(guò)分壓處理，zui終得到適合運放處理的電壓Vin+與Vin-。

差分放大電路：

反饋，對于運算放大電路來(lái)說(shuō)，運放工作在線(xiàn)性區，所以這里一定是負反饋，沒(méi)有反饋（開(kāi)環(huán)）或者是正反饋，那是比較器電路而不是放大電路，這時(shí)候運放工作在飽和區或稱(chēng)為非線(xiàn)性工作區，正因為飽和，輸出才是電源電壓的幅值。

圖2是一種帶正反饋的運放電路，這里就不能叫運算放大電路了，因為運放的開(kāi)環(huán)放大倍數理想是無(wú)限大，當然實(shí)際中不可能無(wú)限大，所以如下結構是遲滯電壓比較器，運放工作在非線(xiàn)性區或飽和區。

圖3，依然是電壓比較器結構，上面已經(jīng)提到，運放開(kāi)環(huán)增益很大，不帶負反饋，工作就如非線(xiàn)性區，當做電壓比較器來(lái)使用。

運算放大器，反饋電阻從輸出接到反相端"-"就是負反饋，當然在輸出信號不超過(guò)電源電壓時(shí)（注：一切信號的能量來(lái)源是電源，輸出當然不可能超過(guò)電源幅值），實(shí)現的功能就是放大信號的功能；接到同相端"+"就是正反饋，電路功能是電壓比較器。當然在實(shí)際當中我們并不提倡用運放去做電壓比較器，而是選用專(zhuān)用的比較器，如LM339、LM393、LM211等，因為比較器和運放在實(shí)際當中內部器件的工作狀態(tài)還是有區別的。

比較器接了限流電阻—"R74、R77"，這是因為比較器在幅值切換時(shí)，快速上升或下降沿對后級容性負載進(jìn)行充放電，這個(gè)充放電電流確來(lái)自這個(gè)有源器件—比較器，因此加限流電阻目的是防止電流沖擊。

RC濾波：可以酌情調節，目的是防止輸出過(guò)沖等信號失真問(wèn)題

差分輸入電壓的計算

圖4電路，為了便于計算，我們給定每個(gè)阻值。

差分電路的另一個(gè)特點(diǎn)是對稱(chēng)性，R40=R56及R47=R55，差分分壓兩個(gè)支路電阻也是相等的。

Vin+和Vin-的值是如何計算的？

我們先通過(guò)繁瑣的計算來(lái)得到，然后再簡(jiǎn)化計算。

首先，運放的同相端5引腳和反相端6引腳，利用"虛短"得到，其中系數6是指6個(gè)100k的電阻，方便簡(jiǎn)化式子：

為什么要對輸出電壓進(jìn)行偏移？這是因為如當采集負值時(shí)，我們的采樣芯片和MCU幾乎都不支持負值采樣的時(shí)候，你就必須進(jìn)行偏移，使得輸出總是為正值。

偏移電路，如圖8，在原來(lái)同相端電阻接地GND的地方，我們接一個(gè)電壓值，通常也稱(chēng)為偏移電壓。那么zui終表達式是什么？