引言
測量放大器具有輸入阻抗高、共模抑制比大等特點,因而得到了廣泛的應用。但由於電路的分析複雜,通常只給出理想情況下放大器的差模增益,而難以給出其在非理想情況下的共模抑制比表示式。
本文以圖1 所示的測量放大器為基礎,在電路非理想情況下,對該電路抑制共模訊號的原理進行了分析,並給出了共模抑制比的表示式,得出了放大器的共模抑制比約為第一級放大電路的差模電壓增益和第二級放大電路的共模抑制比的乘積、抑制共模訊號主要由第二級放大電路來完成的結論。該結論對測量放大器的設計和應用都具有一定的指導意義。
電路的共模抑制比
在圖1 所示電路中,設運放a1和a2的差模、共模電壓增益分別為aud1、aud2、auc1、auc2。如果忽略輸入偏置電流,可以列出下列方程:
式中: 分別為運放a1 和a2的反相輸入端電壓。
在實際電路中,為了提高電路抑制共模干擾的能力,第一級兩個運放a1和a2的特性一致性要好第二級差動放大器中的4 個電阻要精密配合(r3=r5,r4=r6),並取r1=r2,且固定不變,通過改變rg來調整電路的增益。
由式(1)~(4)得放大器第一級電路的差模電壓增益audi為:
第一級電路的共模電壓增益auci為:
式中:通常,由式(5)、式(6)得:
由式(7)、式(8) 可見,第一級電路的作用是對差模訊號進行放大,對共模訊號幾乎沒有抑制作用。
設a3電路的差模、共模電壓增益分別為aud3、auc3。
同樣忽略輸入偏置電流,則有:
式中:由式(9)得:
當時:故放大器的差模電壓增益:
共模電壓增益:
共模抑制比為:
由式(14)可知,放大器的共模抑制比約等於
放大器的第一級電路的差模增益audi與第二級電路的共模抑制比kcmr3的乘積。
結論
測量放大器的第一級電路只對差模訊號有一定的放大作用,而對共模訊號幾乎沒有抑制作用,對共模訊號的抑制作用主要由第二級電路來完成,放大器的共模抑制比約為第一級電路的差模電壓增益和第二級電路的共模抑制比的乘積。
前置放大器和功率放大器的組成結構及功能原理是什麼?
前置放大器和功率放大器的組成結構及功能原理是什麼?乙個基本的放大電路根據三極體工作組態的不同,具有三種工作模式,其中共射組態放大電壓的能力很強,而放大電流的能力很弱 共集組態恰恰相反,放大電流的能力很強,而放大電壓的能力很弱。由於功率放大需要同時對輸入訊號的電壓和電流同時放大,所以一般做法是先對該訊...
前置放大器和功率放大器的組成結構及功能原理是什麼?
前置放大器和功率放大器的組成結構及功能原理是什麼?乙個基本的放大電路根據三極體工作組態的不同,具有三種工作模式,其中共射組態放大電壓的能力很強,而放大電流的能力很弱 共集組態恰恰相反,放大電流的能力很強,而放大電壓的能力很弱。由於功率放大需要同時對輸入訊號的電壓和電流同時放大,所以一般做法是先對該訊...
模電 工作中常用放大器的放大倍數計算(一)
加法器首先我們來講講在模電中,各種放大倍數符號的對比 然後,放大倍數指的是什麼呢?放大作用是針對變化量而言的,對於放大電路而言,其放大倍數指的是輸出訊號與輸入訊號的變化量之比。對於電壓放大倍數或者電流放大倍數,其輸入與輸出的變化量也不一樣。當我們在討論放大器之前,我們首先要知道放大器的虛短 短路 和...