0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
电子发烧友
开通电子发烧友VIP会员 尊享10大特权
海量资料免费下载
精品直播免费看
优质内容免费畅学
课程9折专享价
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

硬件面試難題:差分電路的共模抑制比只看運放規(guī)格書中的參數(shù)就夠了嗎?

硬件那點事兒 ? 來源:硬件那點事兒 ? 作者:硬件那點事兒 ? 2024-11-04 10:40 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

Part 01

前言

在之前的兩篇文章中我們介紹了運放的關(guān)鍵特性參數(shù)共模抑制比,以及如何設(shè)計并計算差分放大電路,差分放大電路的特點就是它可以有效放大兩個輸入信號的差值,同時可以有效抑制共模噪聲對運放輸出的影響,注意我們的用詞是抑制,你要明白的是即便是差分電路也無法完全規(guī)避共模輸入干擾對輸出的影響,只能盡可能降低影響,所以在差分放大電路中我們?nèi)匀恍枰u估共模輸入干擾對輸出的影響,那么如何評估呢?相信大家的答案都是基于共模抑制比去評估。

b66e5c6a-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

那么問題來了?如何得到差分放大電路的抑制比呢?是不是打開運算放大器的規(guī)格書看看規(guī)格書中的共模抑制比參數(shù)就夠了?答案當(dāng)然沒有這么簡單。

b6839ac6-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

今天這篇文章我們就介紹一下,如何計算差分電路的共模抑制比,差分電路中有哪些因素會影響共模抑制比?結(jié)論可能會讓你大吃一驚。

Part 02

差分放大電路的CMRR計算

首先我們推導(dǎo)一下差分電路的CMRR,以上一篇文章我們分析的差分放大電路為例:

b6a891c8-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

共模抑制比CMRR定義為差模增益Ad與共模增益Acm的比值,所以要想得到差分放大電路的CMRR,我們需要分別計算出差模增益Ad與共模增益Acm才行。 1.差模增益Ad推導(dǎo) 當(dāng)輸入信號為差模信號時,等效電路如下,具體的推導(dǎo)過程可以參考上一篇文章,可以得到Ad: Ad=Vout/Vdiff

b6c4f2d2-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

b6ec7d20-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

2.共模增益Acm推導(dǎo): Acm=Vout/Vcm

b71b0190-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

b720e0c4-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

3.CMRR推導(dǎo): CMRR=Ad/Acm

b7cc2114-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

理想情況下,當(dāng)R1=R3,R2=R4時,可以看到分母為0,CMRR為無窮大,但是實際的電阻是有誤差的,所以即便我們選擇的R1=R3,R2=R4,但實際上R1≠R3,R2≠R4,所以CMRR不會是無窮大,那么問題來了,電阻的精度對CMRR的影響有多大呢?

Part 03

電阻精度對CMRR的影響評估

我們假定電阻的精度為t,進而可以推導(dǎo)出考慮電阻偏差后的CMRR:

b7d53f6a-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

當(dāng)電阻精度為5%時,電路的共模抑制比為:23.5dB

b7f0e79c-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

當(dāng)電阻精度為1%時,電路的共模抑制比為:37.5dB

b7f99d2e-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

當(dāng)電阻精度為0.1%時,電路的共模抑制比為:57.5dB

b822a750-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

Part 04

總結(jié)

通過以上分析可知,差分放大電路的共模抑制比只看運放的規(guī)格書是不夠的,而是和外圍電阻的精度有關(guān),單看規(guī)格書中的CMRR可能高達(dá)100多dB,但是考慮外圍電路的電阻精度后可能只有20多dB,此時共模電壓對于輸出的精度影響可能就無法忽略了,并且采用5%精度和0.1%精度的電阻對共模抑制比(單位為dB)的影響直接翻倍了。 而輸入端偏移:偏移電壓=Vcm/CMRR(單位為V/V) CMRR=20dB -> Vcm/Vos=10V/V CMRR=40dB -> Vcm/Vos=100V/V

這意味著采用采用5%精度和0.1%精度的電阻,共模電壓在運放輸入端產(chǎn)生的偏移電壓差了100倍之多,所以設(shè)計差分放大電路無比要考慮電阻精度對CMRR的影響。

b8561a90-97e5-11ef-a79e-92fbcf53809c.png

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 運放
    +關(guān)注

    關(guān)注

    49

    文章

    1202

    瀏覽量

    54295
  • 硬件
    +關(guān)注

    關(guān)注

    11

    文章

    3483

    瀏覽量

    67477
  • 共模抑制比
    +關(guān)注

    關(guān)注

    3

    文章

    84

    瀏覽量

    16209
  • 差分放大電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    18

    文章

    161

    瀏覽量

    50670
  • 差分電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2

    文章

    59

    瀏覽量

    23678
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    什么是共模抑制比

    共模抑制比詳解在探頭的數(shù)據(jù)手冊上,共模抑制比性能參數(shù)是核心指標(biāo)之一。共模抑制比又名CMRR,通常用分貝(dB)來表示,其計算公式為:其中其中本司光隔離產(chǎn)品CMRR在直流或低頻下能達(dá)到1
    的頭像 發(fā)表于 06-23 09:45 ?292次閱讀
    什么是<b class='flag-5'>共模抑制比</b>?

    請問ADS1292手冊上的共模抑制比參數(shù)是使用了右腿驅(qū)動輸出嗎?還是只是用了入?

    ADS1292手冊上的 共模抑制比 參數(shù)是使用了右腿驅(qū)動輸出嗎?還是只是用了輸入?
    發(fā)表于 12-02 08:32

    怎么測ADS1299芯片的共模抑制比

    怎么測ADS1299芯片的共模抑制比?將通道1的正負(fù)極輸入短接,接入一個0.5VP,共模電壓2.5V,F(xiàn)=50Hz,F(xiàn)FT圖像顯示輸出在50Hz時,為80dB。然而手冊是-110dB,應(yīng)該怎么測出-110dB的共模抑制比呢?
    發(fā)表于 11-15 06:26

    1200字徹底掌握運算放大器電路的關(guān)鍵參數(shù)選型計算:共模抑制比 CMRR

    共模抑制比 (CMRR) 是一個重要參數(shù),它表示
    的頭像 發(fā)表于 10-21 11:12 ?5619次閱讀
    1200字徹底掌握運算放大器<b class='flag-5'>電路</b>的關(guān)鍵<b class='flag-5'>參數(shù)</b>選型計算:<b class='flag-5'>共模抑制比</b> CMRR

    Ref3140基準(zhǔn)+配合做電源使用,需要注意的那些參數(shù),這樣才能抑制關(guān)鍵電路噪聲?

    給關(guān)鍵模擬信號使用。 那么,問題是: 如何選擇?(要求輸出電壓驅(qū)動能力在約200mA),需要注意
    發(fā)表于 09-26 07:26

    影響電路共模抑制比的因素有哪些?如何去提高電路共模抑制比?

    影響電路共模抑制比的因素有哪些?如何去提高電路共模抑制比?
    發(fā)表于 09-09 07:32

    想如何設(shè)計一個完全輸出的電路

    我想用設(shè)計一個完全輸出的電路。 信號頻率范圍:1-5K 輸出信號幅度:+ - 10V. 這個信號輸出差分器。我有時只需要輸了半個正
    發(fā)表于 08-29 06:47

    LM258DR制作一個電路采樣直流電壓,遇到的一些干擾問題求解

    ,為40mV。 針對以上三個問題,請問: 1,可以看出運放起到了影響作用,但是,不知道具體是的哪個參數(shù)起到了主要的影響,比如共模抑制比,但是具體并不了解,希望得到解答。 2,希望針
    發(fā)表于 08-27 06:30

    影響電路共模抑制比的因素有哪些?如何去提高電路共模抑制比?

    電路用來檢測腦電波的信號,性能要求此電路共模抑制比要達(dá)到不低于80dB,而現(xiàn)在實測只能達(dá)到67dB,想知道,影響電路共模抑制比的因素有
    發(fā)表于 08-20 07:21

    怎么根據(jù)共模抑制比Kcmr、最大共模輸入電壓Vic挑選?

    怎么根據(jù)共模抑制比Kcmr、最大共模輸入電壓Vic挑選 常見的集成推薦?
    發(fā)表于 08-19 06:22

    共模抑制比和電源抑制比對輸出精度的影響是什么?

    1、很多人用共模抑制比越大越好,考慮到成本,我想計算一下理論值到底符不符合,比如我采分流器上的電流±74A,Gain=0.0335,共模輸入電壓有5V,電流精度要滿足0.05%,假如
    發(fā)表于 08-15 07:43

    INA199A1共模抑制比低了是什么原因?qū)е碌模?/a>

    4.555-0.5455-1.569=2.4405mV 共模抑制比為20*log10(10/2.4405*1e3)=72.25dB INA199規(guī)格書上,的CMRR為典型120dB,最低100dB,按照100dB來計算
    發(fā)表于 08-13 07:29

    opa365、OPA2188可否在單端供電的條件下實現(xiàn)0V輸出?

    OPA365, OPA2188單端供電(5V),負(fù)反饋,當(dāng)的輸入端電壓小于0V時,
    發(fā)表于 08-08 08:21

    求助,關(guān)于INA333共模抑制比問題求解

    50Hz的共模信號(相對REF),我該怎么判斷共模抑制比的大小才合理? 問題三:如果我對1.65V產(chǎn)生的共模信號進行軟件校準(zhǔn)清零,再疊加1V 50Hz的共模信號(相對REF)上去,測得的值是否為真實的1V 50Hz 下的共模抑制比? 如果不正確,那怎樣才能測到正確的值?
    發(fā)表于 08-05 06:27

    THS2630全分運能否接受輸入電壓與供電不共地?

    規(guī)格書并沒有明確這個問題,但是應(yīng)用示例中給出了如下圖的輸入形式。 當(dāng)輸入電壓Vsource與的供電Vcc不共地(即兩個電壓相互隔離
    發(fā)表于 07-30 06:23

    電子發(fā)燒友

    中國電子工程師最喜歡的網(wǎng)站

    • 2931785位工程師會員交流學(xué)習(xí)
    • 獲取您個性化的科技前沿技術(shù)信息
    • 參加活動獲取豐厚的禮品