利用OPA更改類比訊號輸出的範圍

如果是要純粹放大訊號，使用一般的OPA正相放大器就好，這篇要介紹的是可以縮小或放大範圍的OPA電路，讓1~2V的訊號變成0~5V、3~5V變成0~3.3V、1~2V變成3.3~5V。

這是一般的OPA減法電路：

其公式如下：

一般課本上所提到的特殊情況為R1=R2=R3=R4時，Vo=V2-V1。
然而筆者發現另一種特殊情況為：R1=R2，R3=R4，Vo=R4/R1(V2-V1)
電路可更改如下：

公式：

推導過程：

實際電路用法：
V2接訊號源，V1接參考電壓(使用可變電阻即可，當然更好的情況是使用OPA隨偶器)，Vo即是調整後的輸出訊號。

實際運用：
1.讓1~2V的訊號變成0~5V
V1=1-0=1V
R=1KΩ
Rf=5/(2-1)=5KΩ

2.讓3~5V變成0~3.3V
V1=3-0=3V
R=1KΩ
Rf=3.3/(5-3)=1.65KΩ

3.讓1~2V變成3.3~5V
V1=1-3.3=-2.3V
R=1KΩ
Rf=5/(2+2.3)=1.16KΩ

4.讓1.32~1.98V變成0~2V
V1=1.32-0=-1.32V
R=1KΩ
Rf=2/(1.98-1.32)=3.03KΩ