總結(jié)：常規(guī)放大電路和差分放大電路

有一個(gè)兩相四線的步進(jìn)電機(jī)，需測(cè)量其A、B兩相的電流大小，電機(jī)線圈的電阻為0.6Ω，電感為2.2mH。打算在A、B相各串接一個(gè)0.1Ω的采樣電阻，然后通過(guò)放大電路，送到單片機(jī)采樣（STM32，12位AD采樣），放大的電壓值是最大應(yīng)為3v。電路如下。我在這里討論其中的采樣放大電路。很多東西平時(shí)在書(shū)本上學(xué)到爛熟，但真正在實(shí)戰(zhàn)時(shí)，還是碰到了不少問(wèn)題。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。因此，在這里總結(jié)一下。

圖1 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3 電壓跟隨器電路圖

說(shuō)了這么多，也沒(méi)有看到放大器起到放大的作用，那么它是如下做到放大的電壓作用的呢，且看下面這個(gè)電路。

圖4 電壓放大電路

圖5 電壓同向放大電路

那么如何做到同向的任一放大倍數(shù)的電路呢，也并不難，又請(qǐng)看下方圖6電路。電路中多了兩個(gè)電阻，成本并不會(huì)增加多少。由圖6中推導(dǎo)的公式，如果R1+R2=R3+R4，那么放大倍數(shù)Uo/Ui=R4/R1,這個(gè)電阻阻值大小是完全可以做到任意選擇的。在實(shí)際電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常令R1=R3，R2=R4,這樣可以使R1+R2=R3+R4成立，同時(shí)也能夠很清晰地記住這個(gè)電路的放大倍數(shù)即為：Uo/Ui=R2/R1。

圖6 電壓同向任一放大倍數(shù)電路

上面講到的所有放大電路都有一個(gè)明顯的特點(diǎn)，就是它們只是放大某一個(gè)電勢(shì)點(diǎn)，另一個(gè)電勢(shì)點(diǎn)是默認(rèn)接地的。而有時(shí)我們需要放大電壓的兩端電勢(shì)沒(méi)有一個(gè)接地的，那么這個(gè)時(shí)候，上述所有放大電路將不再適用。我文章一開(kāi)頭提到的采樣步進(jìn)電機(jī)電流，就是這種情況，這個(gè)時(shí)候就是差分放大電路登場(chǎng)的時(shí)間了。

圖7 差分放大電路