為什么在差分式放大電路中要抑制共模信號(hào)？它有什么害處？

為什么在差分式放大電路中要抑制共模信號(hào)？它有什么害處？

在差分式放大電路中抑制共模信號(hào)的原因有以下幾個(gè)方面：

1. 干擾信號(hào)的抑制：共模信號(hào)是指同時(shí)作用于輸入的兩個(gè)信號(hào)具有相同大小和相同極性的信號(hào)，通常是噪聲或其他干擾信號(hào)。在差分式放大電路中，我們希望放大差分信號(hào)，而抑制共模信號(hào)，因?yàn)楣材Ｐ盘?hào)會(huì)對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性造成干擾。共模信號(hào)的存在會(huì)導(dǎo)致放大后的輸出信號(hào)中包含干擾成分，從而降低系統(tǒng)的信噪比，影響信號(hào)的清晰度和可靠性。

2. 電源噪聲的抑制：在電路中，電源噪聲也會(huì)被當(dāng)作共模信號(hào)對(duì)待。電源噪聲是由電源等非理想因素引起的變動(dòng)的電壓或電流，會(huì)被放大電路放大并混入差分信號(hào)中。為了減小電源噪聲對(duì)信號(hào)的干擾，需要抑制共模信號(hào)。

3. 提高共模抑制比：共模抑制比是描述差分式放大電路抑制共模信號(hào)能力的一個(gè)重要指標(biāo)，它表示在輸入兩個(gè)信號(hào)相同時(shí)，放大后輸出兩個(gè)信號(hào)之間的差異大小。共模抑制比越大，表示差分式放大電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)。一個(gè)優(yōu)秀的差分式放大電路應(yīng)該具備較高的共模抑制比，以提高信號(hào)的可靠性和準(zhǔn)確性。

共模信號(hào)的存在會(huì)對(duì)差分式放大電路造成一系列的害處，包括：

1. 降低信噪比：共模信號(hào)會(huì)干擾到放大信號(hào)，導(dǎo)致放大后的差分信號(hào)中包含噪聲成分，從而降低了信號(hào)的清晰度和質(zhì)量。當(dāng)共模信號(hào)較大時(shí)，信噪比會(huì)顯著下降，使得信號(hào)變得難以分辨和解碼。

2. 影響精確度和準(zhǔn)確度：在某些應(yīng)用中，需要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行精確的測(cè)量和分析。當(dāng)共模信號(hào)存在時(shí)，放大電路會(huì)對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行放大，導(dǎo)致輸出結(jié)果與輸入信號(hào)的真實(shí)值有偏差，使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確和失真。

3. 產(chǎn)生混疊和互調(diào)失真：共模信號(hào)的存在會(huì)導(dǎo)致混疊和互調(diào)失真的產(chǎn)生。混疊是指當(dāng)兩個(gè)頻率相近的信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，它們之間出現(xiàn)交叉干擾的現(xiàn)象?；フ{(diào)失真是指在非線性系統(tǒng)中，兩個(gè)或多個(gè)頻率信號(hào)混合產(chǎn)生新的頻率信號(hào)，使得輸出信號(hào)中出現(xiàn)與輸入信號(hào)不相干的額外頻率成分。

為了有效抑制共模信號(hào)的干擾，差分式放大電路通常采用以下幾種方法：

1. 使用差分放大器：差分放大器能夠?qū)蓚€(gè)輸入信號(hào)的差異進(jìn)行放大，而對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行抑制。差分放大器的輸入電路通常采用平衡設(shè)計(jì)，可以最大程度地抑制共模信號(hào)。

2. 使用差模轉(zhuǎn)換器：差模轉(zhuǎn)換器可以將輸入的共模信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，然后再進(jìn)行差分信號(hào)的放大。這樣可以有效地將共模信號(hào)與差分信號(hào)分離開(kāi)來(lái)，達(dá)到抑制共模信號(hào)的目的。

3. 選擇合適的濾波器：在差分式放大電路中，可以使用濾波器來(lái)抑制輸入信號(hào)中的共模成分。濾波器可以選擇合適的截止頻率，只允許差分信號(hào)通過(guò)，從而抑制共模信號(hào)。

總之，對(duì)于差分式放大電路來(lái)說(shuō)，抑制共模信號(hào)是非常重要的。共模信號(hào)的存在會(huì)干擾信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性，降低信號(hào)的清晰度和質(zhì)量。通過(guò)合適的設(shè)計(jì)和采取相應(yīng)的抑制措施，可以有效地提高差分式放大電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，改善信號(hào)的可靠性和準(zhǔn)確性。