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[参考译文] PGA855:100kHz 时的 CMRR

Guru**** 1546410 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA855, PGA855EVM
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1360085/pga855-cmrr-at-100khz

器件型号:PGA855

您好、TI!

参阅此图、我期望100kHz 时的 CMRR 增益为16、增益为8、大约为96dB

我在其 EVM 上描述了器件的特征、功率为±15V、我发现、在增益为8时、CMRR 在100kHz 时明显更好:

-96dB 与-110dB。  

我是否要进行正确的测量?  

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    您好、

    图7-24中的 PGA855 CMRR 性能是典型值、预计会有所差异。 不过、我希望 CMRR 接近96dB 结果、100kHz 时-110dB 的 CMRR 似乎比较乐观。

    施加在 PGA855的输入端的信号振幅是多少?  这是 ±10Vp 吗?  这是否使用 数据表上列出的标准±15V 电源条件?

    我已使用 Keysight 33500B 函数发生器生成 ±10Vp 输入信号以在 G=16x 至10kHz 频率下测量 CMRR、以满足另一个客户的要求;并获得了从典型规格±4dB 左右的结果。  使用对 CH1 (OUTP)和 CH2 (OUTN)进行减法的示波器测量输出结果。  请记住、在该示例中的 PGA855EVM 工作台设置上、由于我没有使用专用差分探头、因此具有一些噪声测量限制;不过、测量结果相当接近典型的数据表预期值。 我将看看我能否在下周中旬 G=8x F=100kHz 时提供一个 CMRR 测量值。  

    谢谢。此致、

    路易斯  

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    您好、

    在 PGA855工作台设置上、移除了 PGA855EVM 的输入和输出滤波器、并通过将差分输入电容器替换为0Ω 电阻器来短接 PGA855EVM 的输入;换而言之、在 PGA855输入上放置一个短接引脚。 施加了一个 100kHz、±10Vp 共模信号、PGA 增益= 16x。  使用示波器对 CH2和 CH4进行减法测量输出。   输出大约为6.32mV 峰间值。  这对应于~94.09dB 的 CMRR (RTI)。 请参阅 G=16x 下的示波器图:

    G=16x、VIN_CM = ±10Vp (20Vpp)、Vout =±3.16mV (6.320mVpp)

    CMRR =~94.09dB @ G=16倍

    在下面的第二个示波器图中、PGA G=8x。  输出约为2.899mV 峰间值。 这对应于大约~94.84dB 的 CMRR (RTI)。   

    G=8x、VIN_CM = ±10Vp (20Vpp)、Vout = ±1.450mVp (2.899mVpp)

    CMRR =~94.84dB @ G=8x

    在上面的 PGA855EVM 工作台上测量结果存在噪声限制、因为我没有使用专用差动探头;但结果似乎相当接近100kHz 频率、G=16x 和 G=8x 条件下的典型 PGA855 CMRR。

    谢谢、此致、

    路易斯

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    您好、Luis:  

    感谢提供基准测试结果。

    我根据您的参数重复了测量、±15V、20Vpp 正弦波、0V 偏移。

    16倍增益:  

    8倍增益:  

    因此-90dB 与-102dB。

    但是、如果我根据屏幕的(粗略)峰峰值计算比率、我将得到

    这更有意义...

    我确实认为您的 G=8x 结果应该更好、因为还捕获了某种开关噪声:  

    我更加仔细地看了看波形、8波形增益看起来非常失真。 我运行谐波分析、得到了以下结果:  

    二次谐波非常显著、因此 THD 大于60%。 我的描述仅使用 CMRR 的基本值、在本例中 G=8x 给出了更好的数字。

    那么我的第一个问题是、在这个案例中、考虑到这些谐波是非常深远的、TI 将如何描述 CMRR 的特点呢?

    我还注意到、OUT+和 OUT-在不同的增益下表现不同。
     

    在 G=8x 时、OUT+和 OUT-本质上是同相的、因此抑制非常好。

    当 G=16x 时、它们非常明显地异相、从而导致 CMRR 降级。 由于它们受到相同的输入信号的影响、TI 能就这种行为分享一些见解吗?

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    好、

    CMRR 可衡量放大器抑制共模输入信号的能力。 因此、当仅施加共模输入信号(无差分信号)时、仪表放大器不能提供无失真的干净正弦信号结果;在这种情况下、CMRR 测试实际是在测量误差信号。 CMRR 输出测量是由于内部精密增益电阻器网络和内部放大器存在小幅不匹配而产生的误差残留信号。

    在上面的测试中、在100kHz 下施加了非常大的20V 峰峰值输入共模信号、同时将放大器的增益放置在 G=16x 上、并测量了几毫伏内的残余输出误差信号。 在实际应用中、这将是一个非常大的共模输入信号条件。  在 G=8x 下、您将获得96dB 典型规格对应的结果;在 G=16x 下、您将获得与典型值~6dB 的结果。 请记住、CMRR 上的器件间预计会有一些变化。  纵观全局、如果您查看第5页上 G=16x 时的 DC 至60Hz CMRR 规格、典型 CMRR 为124dB、但最小指定规格为106dB;其中 CMRR 的变化可高达~18dB。 这些规格可与 PGA855的其他可编程增益放大器相媲美(或优于)。

    此致、

    路易斯   

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    谢谢您、郝

    此致、

    路易斯