高共模抑制比放大电路
ref 测控电路第五版
反向串联结构型
- u o = R 2 R 6 R 1 R 4 u i 1 − R 6 R 5 u i 2 u_o=\frac{R_2R_6}{R_1R_4}u_{i1}-\frac{R_6}{R_5}u_{i2} uo=R1R4R2R6ui1−R5R6ui2
- R 2 / R 1 = R 4 / R 5 , u i 1 = u i 2 R_2/R_1=R_4/R_5, u_{i1}=u_{i2} R2/R1=R4/R5,ui1=ui2 输出电压=0, 共模被抑制
- u o = R 2 R 6 R 1 R 4 u i 1 − R 6 R 5 u i 2 u_o=\frac{R_2R_6}{R_1R_4}u_{i1}-\frac{R_6}{R_5}u_{i2} uo=R1R4R2R6ui1−R5R6ui2
同相串联结构型
- K d = 1 + R 4 R 3 K_d=1+\frac{R_4}{R_3} Kd=1+R3R4
- u o = ( 1 + R 4 R 3 ) u i 2 − ( 1 + R 2 R 1 ) R 4 R 3 u i 1 u_o=(1+\frac{R_4}{R_3})u_{i2}-(1+\frac{R_2}{R_1})\frac{R_4}{R_3}u_{i1} uo=(1+R3R4)ui2−(1+R1R2)R3R4ui1
- 零共模增益 R 1 R 2 = R 4 R 3 \frac{R_1}{R_2}=\frac{R_4}{R_3} R2R1=R3R4
- 极高的输入阻抗
- K d = 1 + R 4 R 3 K_d=1+\frac{R_4}{R_3} Kd=1+R3R4
三运放高共模抑制比放大电路
- 输入级
- K d = 1 + R 1 + R 2 R 0 K_d=1+\frac{R_1+R_2}{R_0} Kd=1+R0R1+R2
- C M R R 12 = C M R R 1 C M R R 2 ∣ C M R R 1 − C M R R 2 ∣ CMRR_{12}=\frac{CMRR_1 CMRR_2}{|CMRR_1-CMRR_2|} CMRR12=∣CMRR1−CMRR2∣CMRR1CMRR2
- 若 N 1 N_1 N1 N 2 N_2 N2的共模抑制比不等, 引入附加共模误差, 降低电路共模抑制能力
- 输出级
- K c 3 ≈ 4 δ 1 + ( 1 / K d 3 ) K_{c3}\approx \frac{4\delta}{1+(1/K_{d3})} Kc3≈1+(1/Kd3)4δ
- δ \delta δ: 电阻偏差值 ± δ \pm \delta ±δ
- K d 3 K_{d3} Kd3: 运放 N 3 N_3 N3的差模增益, K d 3 = R 50 / R 30 K_{d3}=R_{50}/R_{30} Kd3=R50/R30
- C M R R 3 ′ = C M R R 3 C M R R R C M R R 3 + C M R R R CMRR_3'=\frac{CMRR_3~CMRR_R}{CMRR_3+CMRR_R} CMRR3′=CMRR3+CMRRRCMRR3 CMRRR
- C M R R 3 CMRR_3 CMRR3 运放 N 3 N_3 N3的共模抑制比
- C M R R R CMRR_R CMRRR 外接不对称电阻限制的共模抑制比 C M R R 3 = ( 1 + K d 3 ) / ( 4 δ ) CMRR_3=(1+K_{d3})/(4\delta) CMRR3=(1+Kd3)/(4δ)
- K c 3 ≈ 4 δ 1 + ( 1 / K d 3 ) K_{c3}\approx \frac{4\delta}{1+(1/K_{d3})} Kc3≈1+(1/Kd3)4δ