เป็นไปได้หรือไม่

Question

ฉันรู้วิธีลบแรงดันไฟฟ้าปลายเดียวสองตัวด้วย opamp ที่กำหนดค่าเป็นตัวลบ

ฉันกำลังเรียนรู้เกี่ยวกับการประมวลผลสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลอย่างสมบูรณ์และฉันสงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะลบสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเต็มสองสัญญาณโดยไม่ต้องแปลงเป็นแบบ single-ended ก่อน

สมมติว่าฉันมีสัญญาณอนาล็อกสองตัว

V1_D = V1_P - V1_N

V2_D = V2_P - V2_N

สิ่งที่ฉันต้องการคือ V3_D = V1_D - V2_D

ตามพีชคณิตนี่คือ V3_D = (V1_P - V1_N) - (V2_P - V2_N)

ดูเหมือนว่าฉันจะทำได้โดยใช้ตัวลบตัวลบสามตัว แต่ฉันจะประสบปัญหาช่วงไดนามิกหรือไม่

ลองนึกภาพว่าฉันมี 5V VDD และสัญญาณของฉันเป็นรางต่อราง ดังนั้น V1_P - V1_N อาจอยู่ที่ใดก็ได้ระหว่าง 5 ถึง 0 ดูเหมือนว่าจะไม่ทำงานเว้นแต่ฉันจะลดแรงดันไฟฟ้าลงด้วย 2 (ซึ่งอาจจะใช้ได้)

มีวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายกว่าที่ฉันพลาดที่นี่หรือไม่?

ขอขอบคุณสำหรับเวลาของคุณ.

Answer 1

ดิฟเฟอเรนเชียลโอแอมป์นี้คำนวณผลรวมของสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อเปลี่ยนให้เป็นซับแทร็กเตอร์เพียงแค่สลับขั้วของอินพุทที่แตกต่างกัน

opamp เป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างอย่างสมบูรณ์เช่น THS4131

สิ่งนี้ถือว่าสัญญาณต้นทางมาจากอิมพีแดนซ์ที่ต่ำพอที่จะขับเคลื่อนตัวต้านทาน หากมีความต้านทานสูงคุณจะต้องมีผู้ติดตาม นี่เป็นปัญหาเดียวกับการใช้ opamp ที่ไม่แตกต่างกันในโหมดกลับด้านหรือเป็นตัวตั้งค่า

เกี่ยวกับแอมพลิฟายเออร์ความแตกต่างของ opamp เดียว...

คุณสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเป็นแบบ single-ended แต่ถ้าคุณเพิ่มตัวต้านทานคุณยังสามารถใช้เพื่อเพิ่มหรือเปลี่ยนสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลได้ เอาต์พุตเป็นแบบ single-end แต่ ... มีการอ้างอิงถึงโหนด "outn" ซึ่งเป็นชื่อที่ไม่ใช่ iply เป็นอินพุตที่กำหนดไว้ที่กราวด์ที่นี่ คุณสามารถตั้งค่าที่แรงดันไฟฟ้าอื่นได้

เอาท์พุทคือความต่างศักย์ระหว่าง outp และ outn ซึ่งจริงๆแล้วเป็นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล ... แม้ว่าจะไม่มีข้อดีบางประการเนื่องจากครึ่งบวกและลบไม่สมมาตรดังนั้นจึงมีเฮดรูมแรงดันครึ่งหนึ่งและจะไม่ยกเลิกบางส่วน ฮาร์มอนิกผิดเพี้ยน

Answer 2

อาจจะใช้เวลาดูที่THS4521 มันเป็นออปแอมป์ที่มีเอาท์พุตดิฟเฟอเรนเชียล - และยังมีอินพุตพิเศษที่ช่วยให้คุณกำหนดจุดศูนย์กลางสำหรับเอาต์พุตที่แตกต่างได้ ดังนั้นหากคุณต้องการลบสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลสองสัญญาณให้ใช้สองตัวนี้ (หรือสองส่วนของ THS4522 คู่ - แผ่นข้อมูลเดียวกัน) "ทำให้เป็นมาตรฐาน" แต่ละสัญญาณด้วยหนึ่งในโบรคเหล่านี้จากนั้นการลบจะเหมือนกัน สิ่งที่นอกเหนือจากตัวถูกดำเนินการที่สองกลับด้านใช่ไหม? การดำเนินการสรุปสามารถทำได้ด้วยตัวแบ่งตัวต้านทานสองตัว :-)