[参考译文] OPA2210：用于仪表前端的[续] CMRR

好、

1. 我通读了前一篇文章、并将帮助您解决该问题。
2. 当我浏览您的最新数据时、您似乎获得了良好的 DC CMRR。  您能确认吗？
3. 假设直流 CMRR 良好、这意味着您的电阻器网络正常。  电阻器的不匹配将影响直流 CMRR。
4. 假设问题仅是 AC CMRR、有两个因素会影响此参数：
   1. 不同频率下的运算放大器 CMRR。
   2. 分立式 INA 中的外部电容器。
5. 我认为问题可能出在分立式 INA 中的外部电容器。  下面是一些与此相关的评论：
   1.  参考原始文章(参见下图)。  C1和 C2等电容器将具有容差。  这些电容器中的容差误差将共模信号转换为差分信号。  这将会降低交流 CMRR、但不会降低直流 CMRR。  通常、电容器具有大约5%到20%的容差。  这很容易降低交流 CMRR 性能。
   2. 外部滤波器(在 INA 的输入端)也会导致出现此类问题。  通常、CMRR 问题是由于元件不匹配而发生的。  直流 CMRR 会由于电阻器的不匹配而导致、交流 CMRR 会由于电容器的不匹配而导致。  对于电容器匹配良好的电路、运算放大器 CMRR 最终可能会使我们感到存在问题。
6. 通常、很难获得离散版本单片 INA (例如 INA851)的出色 CMRR。  单片 INA 还有很多其他优点。  请告诉我您是想讨论单片  INA 选项。

我希望您不要错过上一篇文章中的要点、也希望这些信息对您有所帮助。

感谢您的回复 Art

• 当我浏览您的最新数据时、您似乎获得了良好的 DC CMRR。  您能确认吗？

是的、直流 CMRR 良好。

user4113426 said:

我认为问题可能出在分立式 INA 中的外部电容器。  以下是有关此

我会同意它可能在某个位置有一些电容、但我怀疑它更像是运算放大器、以下是我的想法：

-我以前没有指定 C1和 C2 ,但它们是非常严格控制的电容器, 3.9pF±0.1pF NP0。 因此它们匹配良好。

-我在堆叠电阻器网络之前交换了 ch5和 ch7运算放大器,我发现 CMRR 性能"跟随"特定的运算放大器,而不是通道(表明通道布局/反馈正常)

user4113426 said:

很难获得单片 INA 的出色 CMRR

我完全同意。 遗憾的是、我之所以这样做、是因为目前提供的 INA 完全不符合我的规格。 但是、如果您有更多提高绩效的建议、我是开放的。

好、

当问题出在设备时、它通常表示问题与设备有关。  不过、CMRR 与频率间的关系通常是一个 预计不会太大的参数、因此我们实际上并不认为运算放大器会是问题所在。  然而、一旦我们消除其它可能性、我们将研究运算放大器 CMRR。  上一主题 有很多细节、我想绝对确保我了解您当前的情况。  考虑到这一点、您能否回答以下问题：

1. 展示了原理图。  理想情况下、我希望查看整个信号链。   
2. 如何测试 CMRR？  信号输入连接/测量、信号输出连接/测量以及方程。
3. 使用分立式稳压器可以实现的单片 INA 之一无法实现哪些关键规格？  您为何选择 OPA2140作为分立式 INA？  
4. 尽管我怀疑 OPA2140存在交流 CMRR 问题、但我们假设情况是这样。  OPA2140中您需要的主要规格是什么？   有替代放大器吗？
5. 随附的 PDF 描述了 CMRR 的典型测试方法。  你可以修改你的电路来运行这个测试吗？  此处显示的是运算放大器的 CMRR、而不是 INA。   e2e.ti.com/.../1231_2D00_CMRR_2D00_ac_2D00_and_2D00_dc.pdf

此致、

Art Kay

user4113426 said:

显示原理图。  理想情况下、我希望查看整个信号链。   [报价]

我制作了一个简化原理图、希望它能展示出这样的想法：

user4113426 said:

如何测试 CMRR？  信号输入连接/测量、信号输出连接/测量以及方程。[/报价]

如原理图所示、若要测试 CMRR、我需要将两个输入短接、用6Vpp、3V 失调电压注入正弦波、并扫描频率。 对 ADC 采集的数据进行处理、找出给定频率的振幅。 CMRR 为 AmplifierMeasured(Vpp)/增益(5*8*0.25=10)/6Vpp

user4113426 said:

使用分立式单片 INA 之一无法实现的主要规范有哪些？  您为何选择 OPA2140作为分立式 INA？  [报价]

温漂<1uV/°C、

增益误差<0.1%(增益为10时的 INA851增益误差为0.2%)、

100kHz 时的 CMRR 为80dB、

压摆率为~20V/us

user4113426 said:

您需要 OPA2140中的主要规范是什么？   是否有替代放大器？[/QUOT]

它与上述规格相匹配。 我们还将查看 OPA2828、虽然功耗比我们的喜好太高、但我们下一步将对其进行评估。  

user4113426 said:

您可以修改自己的电路来运行此测试吗？  此处显示的是运算放大器的 CMRR、而不是 INA。

[/quote]

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感谢您提供此文档。 您是指这个电路、对吧？  

遗憾的是、我们目前的电路板不适合 此更改、目前所有网络均已按上述原理图进行配置。

 谢谢 Art Kay 的周到回应!

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感谢您的回复 Art

user4113426 said:

第一级电阻器和电容器不匹配可能导致系统 CMRR 问题。

这仍然是我们的假设之一。 通过堆叠电阻器网络使 CMRR 提高了近一半的观察结果、似乎表明与反馈电阻有关系。  

我们想它可能是运算放大器的输入电容？ 可能在单个放大器上、引脚之间的电容是匹配的、因此 CMRR 很好、但在放大器之间、电容不相等、这就是降低反馈电阻可提高 CMRR 的原因。  

由于这个"参数"因放大器而异、这也可能解释为什么"不良"通道会跟随运算放大器。

我们试图对此进行仿真、电容似乎需要变化高达30%、我们才能看到2140的 CMRR 降级。  

你的想法是什么,艺术?

user4113426 said:

 在两次试验之间进行彻底 PCB 清理

是的、污染会影响这种敏感的测量、因此我们在返工后清洁了电路板。

我们即将推出另一款包含 OPA2828的电路板、我们非常有兴趣 评估此应用中放大器的性能。

-郝杰

ART、

您知道 TI 如何测量共模和差分电容吗？ 能否测量运算放大器的几个样本？ 此外、如果可能、您还可以分享测量方法吗？  

我将在很快推出的新电路板上进行一些新的测量。 我将尝试进行更小的信号测量以查看是否有任何差异。

再次感谢到目前为止的支持。