如何计算共模输出电压U？

摘要： 共模输出电压（U_com）的求法主要依赖于电路的具体类型和已知条件，以下是几种常见的情况及求法：差分放大器电路基本公式：对于理想的差分放大器，其共模输出电压 \(U_{com}\)...

共模输出电压（U_com）的求法主要依赖于电路的具体类型和已知条件，以下是几种常见的情况及求法：

差分放大器电路

基本公式：对于理想的差分放大器，其共模输出电压 \(U_{com}\) 通常与共模输入电压 \(U_{icm}\) 以及共模增益 \(A_{C}\) 有关，即 \(U_{com}=A_{C}×U_{icm}\)。

计算步骤：

首先确定共模输入电压 \(U_{icm}\)，它一般等于两个输入信号电压的平均值，即 \(U_{icm}=(U_{i1}+U_{i2})/2\)。

然后根据具体电路确定共模增益 \(A_{C}\)，这可能涉及到电路元件的参数和配置。

最后将 \(U_{icm}\) 和 \(A_{C}\) 代入上述公式计算出 \(U_{com}\)。

运算放大器电路

虚短虚断法：在分析运放电路时，常使用虚短虚断的概念，如果运放工作在线性区且满足虚短条件，即两个输入端的电压近似相等（\(U^+ = U^\)），那么可以根据输入端的连接方式和电阻分压等原理来求解共模输出电压。

具体示例：假设运放的同相输入端和反相输入端分别通过电阻连接到两个输入信号源，并且已知输入信号电压、电阻值以及运放的一些参数，通过列出节点电压方程等方法，可以求解出运放的输出电压，进而得到共模输出电压。

其他电路

示波器测量法：在一些复杂电路或无法直接通过理论计算得出共模输出电压的情况下，可以使用示波器进行测量，将示波器的探头分别连接到电路的两个输出端，测量出两个输出端的电压波形，然后对这两个波形进行采样并求平均值，即可得到共模输出电压。

电路分析法：对于一些包含多个电阻、电容、电感等元件的复杂电路，需要运用电路分析的方法，如基尔霍夫定律、网孔分析等，来建立电路方程，进而求解共模输出电压。

举例说明

假设有一个差分放大器电路，其两个输入信号分别为 \(U_{i1}=5V\) 和 \(U_{i2}=3V\)，共模增益 \(A_{C}=0.1\)。

首先计算共模输入电压 \(U_{icm}\)：

\[

U_{icm}=\frac{U_{i1} + U_{i2}}{2} = \frac{5 + 3}{2} = 4V

\]

接着根据共模输出电压的公式计算 \(U_{com}\)：

\[

U_{com}=A_{C}×U_{icm} = 0.1×4 = 0.4V

\]

共模输出电压的求法因电路类型而异，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法来计算共模输出电压。