[参考译文] TLV6001：计算电阻器容差以满足最小 CMRR

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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/848102/tlv6001-calculate-resistor-tolerance-to-meet-the-minimum-cmrr

器件型号：TLV6001
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大家好、当我阅读这本书<时 >由 TI 提供、第23页、

问题1：他们说，通过使用图2中的方法计算电阻容差以满足"差分放大器(减法器)电路"的最小 CMRR（见图1)，我不知道公式来自？

Q2：i konw CMR=AUD/AUC、AUD 表示不同信号的增益、AUC 表示共模信号的增益。在 OPA 的数据表中、CMRR= 20 x log (dVcm/DVO)、VCM 是共模输入、Vos 是输入失调电压、值是内部参数。但在图1中、CMRR 不是 CMRR= 20 x log (dVcm/DVO)、而在图1中、Vo=AUD x Vdiff + AUC x VCM、和 CMRR= AUD/AUC、这与 VCM 导致的 Vos 无关、AUD 和 AUC 由外部电阻决定。

此外、Vos 小于 Vdiff (Vdiff = VI2 - Vi1)。那么、我说不同的 CMRR 是真的吗？为什么图1中的 CMRR 不是 OPA 数据表中的参数？

图1 差分放大器(减法器)电路

图2计算电阻器

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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您好、Guooo、

这非常简单、无需使用这样复杂的公式：根据经验法则、在差分放大器中使用四个1%容差的电阻器可根据40dB 的 CMRR 提供约1%的总误差或不平衡(1/100)、这分别与运算放大器的性能无关。使用0.1%容差电阻器可产生大约60dB 的 CMRR、而0.01%容差电阻器可产生大约80dB 的 CMRR。大幅降低电阻器的容差几乎不会带来优势、因为改变电阻器的长期漂移和温度漂移会越来越破坏平衡。 (如果您需要更精确的结果、请运行 TINA-TI 仿真。)

只有在同一芯片上集体处理差分放大器的所有四个电阻器时、才能实现最高 CMRR。例如、TI 的 INAS 显示出高达120dB 甚至更多的出色 CMRR！这在分立式设计中是完全无法实现的！！

Kai

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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您好 Kai、

感谢您的回答！

实际上、我可以通过写入 Vo=AUD x Vdiff + AUC x VCM 来计算电阻器容差和 CMRR。

我真的想讲述 Fig.2 (红色框)前 umla 的原因！

谢谢！

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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不确定该方程式的来源、但我们可以快速执行 Monte Carlo 来证明结果

首先、2个差分放大器的理想增益 CMRR 显示在10Hz 时非常接近指定的运算放大器 CMRR、

然后在4 R 上输入+/-1%的容差、500个情况下的均匀分布显示出最坏的情况。实际上、1%为40dB、但它为+/-1%、因此在最坏的情况下为34dB、不确定这种情况的轻微衰减来自哪里-可能是运算放大器 CMRR。 0.1%的 R 的成本并不是很高、但最坏情况下、60dB 降低到54dB、变化率为+/-0.1%。最终、所有这些曲线都会达到运算放大器随频率降低的 CMRR、并出现在该曲线上。但是、这是一条仅具有其自身未指定变化的标称曲线。我想这些是输出参考拒绝、输入参考下降6dB。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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您好、GUOOO、

此公式在+/-1A 单电源低侧电流感应解决方案参考设计的第15页中使用。这份文件似乎引用了塞尔吉奥·佛朗哥编写的一本书。请参阅文档的"参考"部分、了解该书的确切名称和版本。我没有这本书，但我相信，如果它来自 Sergio Franco，这是一个非常可靠的公式。

谢谢、

Tim Claycomb

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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我有佛朗哥的第二版教科书、

该材料位于第2.4节"差分放大器"中。如果我有时间、我将查看它、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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谢谢 Michael！

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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好的、我在 Franco 的材料上花了一些时间-我认为这是正确的、但很难理解、

因此、实际输入参考不平衡误差增益(<<1)将是输出的 CM 增益、然后是信号增益所参考的输入增益。

要将其变为正 CMRR、请将20dB (ADM/ACM)中的该除法反向

该比率以该 Epsilon 的形式投射、确实会降低到20log ((1+R2/R1)/Epsilon)。 1+R2/R1是噪声增益、这是合理的

但是、该 Epsilon 是最坏情况下的不平衡-对于+/-1%的容差、则变为.04

因此、对于2的信号增益(噪声增益为3)、最坏情况下的 CMRR 为20*log (3/.04)= 37.5dB (不太好)。因此、如果我采用-33.3的蒙特卡洛输出最坏情况、并且输入参考6dB 信号增益、-39.3dB 就不远了。

对于因电阻器不匹配而产生的目标 CMRR、获取噪声增益、然后求解 Epsilon、除以4、这是 R 上的目标百分比误差。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2768365 points

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您好、Michael、

感谢您花时间了解这一点。

-Tim Claycomb

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