《電子技術應用》
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CMRR極大的精密電平移位電路
摘要: 大多數設計人員都使用運算放大器和 1% 公差的分立電阻器制作電平移位器。分立電阻器失配會將運算放大器的 CMRR(共模抑制比)限制在 40 dB以下,所以你就不能在要求CMRR很高的電路中使用運算放大器。差分放大器包含精密匹配的內部電阻,所以諸如INA133 等IC均能很容易地達到大約 90 dB的CMRR。
Abstract:
Key words :

大多數設計人員都使用運算放大器和 1% 公差的分立電阻器制作電平移位器。分立電阻器失配會將運算放大器的 CMRR(共模抑制比)限制在 40 dB以下,所以你就不能在要求CMRR很高的電路中使用運算放大器。差分放大器包含精密匹配的內部電阻,所以諸如INA133 等IC均能很容易地達到大約 90 dB的CMRR。只要微調內部的匹配電阻,它們均具有這樣高的 CMRR。假定圖 1所示電路的每個輸入端都有相關噪聲電壓(VN1、VN2和VNREF)。放大器電路的傳輸函數是VOUT=(VREF+VNREF)+(VIN2+VN2)-(VIN1+VN1)。要注意基準電壓使單一的輸出信號或差分輸出信號發生電平移位。一旦發生這種電平移位,你可能會將注意力轉到消除噪聲上來。只要精心布線,只要將信號差分耦合到差分放大器輸入端,就能使信號輸入端的噪聲相等(VN1=VN2)。輸入噪聲是共模信號,因此差分放大器能最大限度地予以抑制(通??梢种?90dB)。這時,VOUT=VIN2-VIN1+VREF+VNREF 。
C1能使電平移位器起到一個低通濾波器作用
圖1,C1能使電平移位器起到一個低通濾波器作用,對基準噪聲進行抑制。


  現在,你必須消除基準噪聲,以獲得一個干凈而又電平被移位的信號。你可以將 C1 的 X 端接地,將基準電壓噪聲旁流到地,但這種方法可能是無效的,因為基準信號源阻抗很低。然而,當你把 C1 的 X 端連接到信號源 VIN1 時,差分放大器就起低通濾波器的作用,從而抑制基準源噪聲。這一電路使差分放大器的輸入阻抗很低(INA133 約為 25 kΩ),以利于阻抗匹配。因此,你必須保持信號源阻抗很低,以防止增益誤差。為將增益誤差降至最低程度,信號源阻抗應該低于輸入阻抗的 1/1000。如果無法實現這鐘情況,那么最好要對輸入信號進行緩沖。

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