差分信号经运放后转为单端输出供单片机采集原理图

原理图如图1所示

在当R9=R10，R8=R7的情况下输出电压：
$V_O=(V_{IN1}-V_{IN2})*R_9/R_8+V_{ref}$
电路分析
.step1：需要理解的是运放的“虚断” 、“虚短”的概念，如果这个不熟悉还得去翻翻《模拟电子技术基础》。楼主觉得其实这个也没什么好难理解的，你只要明白当运放经过一定时间达到稳定状态，那么同相输入端电压和反相输入端电位一定是相等的，即：V1=V2，这就是“虚短”的概念，又因为运放的输入阻抗非常大，所以流进同相输入端和反相输入端的电流为≈0，这就是“虚断”概念。
step2：
根据“虚断”概念，我们可以分别列出V1和V2端的电压表达式：
$V_1=(V_{IN1}-V_{ref})*R_7/(R_7+R_10) \space\space\space(1)$
$V_2=(V_{IN2}-V_{O})*R_9/(R_8+R_9) \space\space\space(2)$
再根据“虚短概念” 即:$V_1 = V_2 \space\space\space(3)$
将上面两式代入并带入已知条件R9=R10，R8=R7得：
$V_O=(V_{IN1}-V_{IN2})*R_9/R_8+V_{ref} \space\space\space(4)$
仿真分析
仿真结果如图2所示。
根据上文推导图2的输入输出关系应该为：
$V_o=V_I*R_4/R_5+V_{ref}$
其中$V_i=0.2V$
$R_4/R_5=2$
$V_{ref}=6.00$
将条件带入式(4)中得到输出电压$V_o$应该为6.40V；
可以看到仿真结果为6.41V与理论推导十分接近。.

来源：https://blog.csdn.net/qq_36219010/article/details/99675960