一直以來，差分放大器都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編本文將介紹光激活差分放大器電路的設計，詳細內容請看下文。

一、差分放大器

差分放大器是一種將兩個輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，差分放大器的一般結構是由兩個輸入端口和一個輸出端口構成的，在其中一端輸入的信號與另一端輸入的信號做差，然后該差值經(jīng)過一個放大器后成為放大后的信號輸出。差分放大器的放大倍數(shù)可以通過改變電路中對應元件的數(shù)值進行調節(jié)。在差分放大器中，反饋電路的作用非常重要。如果采用無反饋的方式工作，則其增益必須由電路設計時的器件選擇控制；如果采用有反饋的方式工作，則其增益可以通過反饋電路的設置進行調整。除了增益之外，差分放大器還有一個非常重要的特點，就是可以抑制共模噪聲。在電路中，共模噪聲是兩個信號同時存在時的干擾信號，通常是由于電源噪聲或者環(huán)境噪聲等造成的。差分放大器可以較好的抑制共模噪聲，因為它只放大差異信號，而不受共模信號的影響。

在實際電路中，差分放大器的應用非常廣泛。在一些需要對微小信號進行放大的場合，差分放大器廣泛應用于模擬電路和體感器測量電路等領域。另外，在一些要求抑制共模噪聲的場合，如音頻信號、功率放大電路等領域，差分放大器也有著廣泛的應用。

二、光激活差分放大器電路設計

通過將一個輸入電壓與另一個輸入電壓進行“比較”，標準差分放大器電路現(xiàn)在變成了一個差分電壓比較電路。

下面的電路充當一個光激活開關，當 LDR 電阻檢測到的光水平超過或低于某個預設值時，它將輸出繼電器“打開”或“關閉”。固定電壓基準通過R1 – R2分壓器網(wǎng)絡施加到運算放大器的非反相輸入端。

V1 處的電壓值通過反饋電位 VR2 設置運算放大器的跳變點，VR2 用于設置開關滯后，這是“開”的亮度和“關”的亮度之間的差異。

差分放大器的第二個引腳由一個標準的光敏電阻組成，也稱為 LDR，光敏電阻傳感器可根據(jù)其單元上的光量改變其電阻值（因此得名），因為它們的電阻值是照明的函數(shù)。

LDR 可以是任何標準類型的硫化鎘 （cdS） 光電導電池，例如普通 NORP12，其電阻范圍在陽光下約 500Ω 到黑暗中約 20kΩ 或更大之間。

NORP12 光電導電池具有類似于人眼的光譜響應，因此非常適合用于照明控制類型的應用。

光電池電阻與光照水平成正比，并隨著光照強度的增加而下降，因此V2處的電壓水平也會在開關點之上或之下變化，這可以由VR1的位置確定。

通過使用電位 VR1 調節(jié)光級跳閘或設定位置，使用電位器調節(jié)開關遲滯，VR2 可以制成精密光敏開關。根據(jù)應用，運算放大器的輸出可以直接切換負載，或使用晶體管開關來控制繼電器或燈本身。

通過用熱敏電阻代替光敏電阻，也可以使用這種簡單的電路配置來檢測溫度。通過交換VR1和LDR的位置，該電路可用于使用熱敏電阻檢測亮或暗，或熱或冷。

這種放大器設計的一個主要限制是其輸入阻抗低于其他運算放大器配置，例如非反相（單端輸入）放大器。

每個輸入電壓源都必須通過輸入電阻驅動電流，該輸入電阻的總阻抗低于單獨的運算放大器輸入的阻抗。這對于低阻抗源（例如上面的橋電路）可能是好的，但對于高阻抗源來說不是很好。

解決這個問題的一種方法是在每個輸入電阻上添加一個單位增益緩沖放大器，例如上一教程中看到的電壓跟隨器。

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