一個簡單的減法器或差分放大器可以由四個電阻器和一個運算放大器構成，如下圖 1 所示。它通常用于需要簡單差分到單端轉換的應用中，例如電流檢測。

圖1

由虛短、續斷可以得出：

Vout=（V2-V1）R2/R1

R2/R1=R2'/R1' 對高 CMR 至關重要

CMR=20lg[(1+R2/R1)/Kr] 其中 Kr = R1/R2 與 R1'/R2' 的總分數失配對于R2=R1情況 0.1% 總失配率 ≈ 66dB CMR

這個簡單的電路存在幾個基本問題。 首先，V1 和 V2 的輸入阻抗不平衡。 V1 的輸入阻抗是 R1，但 V2 的輸入阻抗是 R1' + R2'。 該配置在 CMR 方面也可能存在很大問題，因為即使是很小的源阻抗不平衡也會降低可用的 CMR。 這個問題可以通過與每個輸入串聯的匹配良好的開環緩沖器來解決（例如，使用精密雙運算放大器）。 但是，這增加了簡單電路的復雜性，并可能引入偏移漂移和非線性。

該電路的第二個問題是 CMR 主要取決于電阻比匹配，而不是運算放大器。 電阻比 R1/R2 和 R1'/R2' 必須非常匹配才能抑制共模噪聲——至少與 ≥100 dB 的典型運算放大器 CMR 一樣。 另請注意，絕對電阻值相對不重要。

從單個批次中挑選四個 1% 的電阻器可能會產生 0.1% 的凈比率匹配，這將實現 66 dB 的 CMR（假設 R1 = R2）。 但如果一個電阻與其他電阻相差 1%，則 CMR 將降至僅 46 dB。 顯然，在該電路中使用普通分立電阻器（無需手動匹配）可能會實現非常有限的性能。 這是因為最好的標準現成 RNC/RNR 型電阻器容差約為 0.1%。

在實現簡單的差分放大器時，與其因為精密運算放大器和單獨的電阻網絡導致更高的成本和 PCB 空間限制，不如尋找完全單片的解決方案。

差分放大器通常用于電流檢測應用。 圖 2顯示了 AD8202 差分放大器的框圖，該放大器針對汽車應用進行了優化。

圖2

A1 輸入放大器配置為增益為 10 的簡單減法器或差分放大器。A2 放大器提供額外的 2 非反相增益。 當 AD8202 在 3.5 V 至 12 V 單電源電壓下工作時，薄膜電阻器的使用允許輸入共模電壓高達 28 V。薄膜電阻器還提供 0.01% 以內的匹配，從而產生 80 dB的整體 CMR。

圖 3 顯示了 AD8202 如何在電池電流檢測應用中配置為高側和低側操作。 鉗位二極管可保護 AD8202 輸入免受功率器件突然關閉時可能出現的大電感尖峰的影響。 四端（開爾文檢測）分流電阻器用于檢測電流。

圖3