关于差动放大器THS4521的匹配电阻网络的重要性
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差动放大器是一种特殊用途放大器,旨在测量差分信号,也称为减法器。 差动放大器能够移除干扰共模信号,称为共
模抑制(CMR),这是它的一项主要特性。 与大多数类型的放大器不同,差动放大器通常能够测量超出供电轨的电压,适合
存在较大直流或交流共模电压的应用。 差动放大器是电流和电压监控应用的理想选择。
TI的差动放大器具有40多个型号,THS4521是比较出色的一个型号,性能优异。但即使再好的差分驱动器,
也必须配合合适的匹配电阻网络才能发挥其优越性能。而实际上,电阻器的非理想性会对各种电路产生影响,
例如:共模抑制比(CMRR)、谐波失真和稳定性。例如图1所示,配置一个单端放大器以将接地参考信号电平
移位为2.5V共模电压就需要一个上佳的CMRR。假如CMRR为34dB且没有输入信号,则该2.5V电平移位器将产
生一个50mV的输出偏移,其甚至有可能压倒12位ADC和驱动器的LSB和偏移误差。
共模抑制比
为了在存在共模噪声的情况下获得精确的测量结果,拥有高CMRR是很重要的。输入CMRR定义
为差分增益与输入共模至差分转换增益之比。
在理想的单端和全差分放大器中,只有输入差分电平会影响输出电压。然而实际电路中,电阻器失配对
可用CMRR造成了限制。对于上图,当采用平匹配准确度为2%(1%容差)的表面贴装电阻器时,产生自电
阻器的最坏情况CMRR为30Db。而当采用0.01%容差(0.02%匹配准确度)的电阻器时,由电阻器产生的
最坏情况为70dB。CMRR公式中的一个限制因素为:
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