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差分放大器你了解多少?

   日期:2020-07-24     瀏覽:3    
核心提示:差分放大器的共模范圍,它表明放大器能夠容忍的最大vCOMMON幅度。這個值通常至少要比差分輸入范圍大幾倍,指定為一個DC值,但它
 差分放大器的共模范圍,它表明放大器能夠容忍的最大vCOMMON幅度。這個值通常至少要比差分輸入范圍大幾倍,指定為一個DC值,但它也適用于AC信號的峰值幅度。差分放大器應該有多大的共模范圍取決于測量要求。如果共模電壓是接地環路電流引起的小信號,那么一兩伏特的范圍就足夠了。但是,如果要測量的差分信號位于大的共模電壓的頂部,那么這一范圍必須很大。
 
例如,我們假設vA-B是開關電源一級電路電流監測電阻器中的電壓波形,vCOMMON為400 V (DC+峰值AC),v A-B波形是一個電壓斜波,峰值為1 V。通過使用?10綜合衰減系數的探頭和衰減器,vCOMMON將衰減到4 V,vA-B將衰減到10mV信號。差分放大器必須擁有至少4 V的共模范圍。
 
如果放大器的CMRR是10,000:1,那么差分放大器將在輸出上把4 V vCOMMON衰減到400 μV水平。在這種情況下,放大器的CMRR與探頭和放大器內部衰減器的衰減結合在一起,共模信號衰減1,000,000:1,差分信號則衰減100倍。在標準接地參考示波器上,可以簡便安全地顯示這一輸出。
 
獲得良好的CMRR
 
通過認真匹配流入和流經差分放大器的+和-信號路徑的所有屬性,可以實現良好的共模抑制比性能。這種匹配對探頭及對放大器都非常重要。
 
某些示波器通過從一個輸入中減去另一個輸入,來獲得CMRR (通常稱為A-B)。在模擬示波器中,這通過顛倒一條通道,然后把它與示波器輸入段中的另一條通道相加實現。數字示波器(DSO)提供了多種數字函數,可以從一個采集的波形中減去另一個波形。
 
DSO通常不會為這類運算指定CMMR,但通過考慮每條通道的精度指標,可以導出DC系數。如果每條通道的DC增益精度是±1%,那么CMRR可能會低達50:1,很少會好于100:1。在考慮AC信號時,CMRR會進一步惡化。在我們前面位于400 V共模信號頂部的1 V信號實例中,會輸出10mV的差分信號和40mV的共模信號。另外輸入不可能容忍4 V的偏置水平。
 
為獲得最優CMRR,差分放大器使用的探頭應設計成使CMRR達到最大。用戶需要保證以最優方式補償探頭。
 
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