全差分運(yùn)放相較于通用的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放，其較突出的特點(diǎn)為輸出為差分信號，且有VOCM用于控制輸出共模電壓。

　　圖1 全差分運(yùn)放與通用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放對比[1]

　　典型的差分放大器結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，其內(nèi)部包含兩個(gè)放大器，主差分放大器和VOCM共模輸出放大器。VOCM共模輸出放大器在內(nèi)部采樣差分輸出OUT+與OUT-與VOCM電壓進(jìn)行比較;VOCM引腳懸空時(shí)，通常由一個(gè)內(nèi)部分壓器將其設(shè)定為VCC/2(電源電壓的一半)。通過VOCM端口設(shè)置輸出共模電壓，使之與輸入共模電壓區(qū)分開來，有利于提升設(shè)計(jì)的靈活性。

　　圖2 典型的差分放大器結(jié)構(gòu)簡圖[2]

　　全差分運(yùn)放的工作電路簡圖如圖所示，差分輸入端各置一電阻RI作為差分輸入電阻，差分輸出端置一電阻RF作為反饋電阻構(gòu)成兩個(gè)反饋回路，電阻RF與RI的比值即為該全差分放大電路的增益。以使用全差分運(yùn)放作為ADC前置進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分為例，IN-接地，IN+接單端輸入VIN;輸入電阻與反饋電阻應(yīng)取適合值，若過大會(huì)增大整體電路的噪聲，若過小則會(huì)增加電路的功耗，進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分應(yīng)用時(shí)，建議使用600Ω，此時(shí)增益G=1;全差分放大器VOCM端口取決于ADC的VOCM端口的電壓值，輸出相匹配的共模電壓以保證實(shí)現(xiàn)ADC的較佳性能;供電采用單電源5V供電，V+處應(yīng)并聯(lián)一組2.2uF與0.1uF的電容用于濾波，V-則接地。

　　圖3 全差分運(yùn)放的工作電路簡圖

　　若使用全差分運(yùn)放用于信號搬移，IN+接需要搬移的信號VIN，IN-接信號的搬移量，圖中為-1V;輸入電阻和反饋電阻仍推薦600Ω，G=1;應(yīng)用于信號搬移時(shí)，VOCM端口應(yīng)懸空;供電采用雙電源供電，V+與V-分別為±2.5V，V+與V-均并聯(lián)一組2.2uF與0.1uF的電容用于濾波，輸出將得到VIN整體上移1V的差分信號。

　　圖4 全差分運(yùn)放用于信號搬移

　　乾鴻微自主設(shè)計(jì)，國內(nèi)代工廠工藝流片的高速差分放大器HA1001E共模噪聲抑制能力強(qiáng)，諧波失真優(yōu)異，VOCM端口輸出共模電壓可調(diào)，適合單端轉(zhuǎn)差分的高速應(yīng)用場合。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] [2] Fully-Differential Amplifiers, James Karki, TI, 2016