CMRR極大的精密電平移位電路
出處:drzhuang 發(fā)布于:2007-04-29 09:12:28
大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都使用運(yùn)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(huì)將運(yùn)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(yùn)算放大器。差分放大器包含精密匹配的內(nèi)部電阻,所以諸如INA133 等IC均能很容易地達(dá)到大約 90 dB的CMRR。只要微調(diào)內(nèi)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(gè)輸入端都有相關(guān)噪聲電壓(VN1、VN2和VNREF)。放大器電路的傳輸函數(shù)是VOUT=(VREF+VNREF)+(VIN2+VN2)-(VIN1+VN1)。要注意基準(zhǔn)電壓使單一的輸出信號(hào)或差分輸出信號(hào)發(fā)生電平移位。一旦發(fā)生這種電平移位,你可能會(huì)將注意力轉(zhuǎn)到消除噪聲上來。只要精心布線,只要將信號(hào)差分耦合到差分放大器輸入端,就能使信號(hào)輸入端的噪聲相等(VN1=VN2)。輸入噪聲是共模信號(hào),因此差分放大器能限度地予以抑制(通??梢种?90dB)。這時(shí),VOUT=VIN2-VIN1+VREF+VNREF 。
,C1能使電平移位器起到一個(gè)低通濾波器作用,對(duì)基準(zhǔn)噪聲進(jìn)行抑制。
現(xiàn)在,你必須消除基準(zhǔn)噪聲,以獲得一個(gè)干凈而又電平被移位的信號(hào)。你可以將 C1 的 X 端接地,將基準(zhǔn)電壓噪聲旁流到地,但這種方法可能是無效的,因?yàn)榛鶞?zhǔn)信號(hào)源阻抗很低。然而,當(dāng)你把 C1 的 X 端連接到信號(hào)源 VIN1 時(shí),差分放大器就起低通濾波器的作用,從而抑制基準(zhǔn)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(hào)源阻抗很低,以防止增益誤差。為將增益誤差降至程度,信號(hào)源阻抗應(yīng)該低于輸入阻抗的 1/1000。如果無法實(shí)現(xiàn)這鐘情況,那么要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行緩沖。
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