TA的每日心情 | 开心 2019-11-20 15:00 |
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六问帮你搞定共模抑制比 - h# D. x9 G4 s' [
) J* t! Q7 }2 x, @, X3 S一、什么是共模抑制比?8 V! C/ E+ D3 P+ y* {2 g
共模抑制比定义为当运算放大器工作于线性区时,运算放大器的差模增益与共模增益之比值。共模抑制比是一个极为重要的指标,它表示了差模输入时抑制共模干扰信号能力,是衡量了运算放大器对输入信号共模信号的隔离能力。
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二、什么是共模信号与差模信号? j5 m1 S# ~$ v# e7 w5 s$ j r. l
共模信号是信号线对地的电压,差模信号是信号线之间的电压。放大电路是一个双口网络,每个端口有两个端子。当两个输入端子的输入信号分别为U1和U2时,两信号的差值称为差模信号,而两信号的算术平均值称为共模信号。
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, z2 l% U4 l( F. A* i三、为什么要抑制共模信号?% ~5 `* u; L* k# d( l; k' T0 U7 r
任何信号都可以分解为共模信号和差模信号。共模信号是作用在差分放大器或仪表放大器两个输入端的相同信号,通常是由于线路传导和空间磁场干扰产生的,不携带有效信息,是不希望出现的信号。主要表现为:5 R3 q% I5 z- Z% d3 K
1.单线传输时,地电位差异引起的共模信号,会叠加在信号上形成共模干扰,造成原始信号失真。
. Y% L T# V' Q2.双线传输时,有效信号是差模信号,共模信号是无效信号。如果共模信号被放大很多,会影响到真正需要放大的差模信号。2 }) M3 i/ g- o) _9 }* G
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四、共模干扰是如何产生的?( h; r+ q, T1 d: A" q% u
实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模干扰,共模干扰产生的原因很多。主要原因有以下四点:0 N* P' @8 E i4 s" Z
1.电网串入共模干扰电压。+ ~! A* Q% Y! W" ~! e: w: l6 U/ Y# _
2.辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源) 在信号线上感应出共模干扰。1 d5 a+ x# {1 h7 |" e4 N* w
3.接地电压不一样,也就是说地电位差异引入共模干扰。# i9 V' }. ^! a. l+ G3 W# k4 ?
4.设备内部电线对电源线的影响。
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六、高共模抑制比在测试仪器中有什么作用?
- Q1 O" G) S- w+ |; t7 x1.可以保证通道间的共模干扰减到最小。
/ J% u: U- ~1 l v$ h" B2.可以随意测量任意点,不受地电位影响。; R- H$ Y3 @: l! Q; i; C
3.可以保证每个通道独立测量。0 B7 ^! Z/ W. f8 h# D: U! L( P
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七、共模抑制比120dB与60dB区别大吗?
: t5 D3 n; D1 A( [比如输出差模信号1V,差模增益1,理论测试结果为1V。但若存在100V共模电压,120dB共模抑制比衰减倍数为0.000001,此时测试误差为0.1mV,而60dB共模抑制比衰减倍数为0.001,测试误差为100mV。也就是说,共模抑制比60dB的测试误差会是120dB测试误差的1000倍。; q/ T3 Q* S3 j) D9 A% O
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