昨天写了一个又臭又长的文章:仪表放大器干翻了我。。。
在末尾看似回答了问题,但是有点模糊。
这个电路做分压抬升,也提供共模电压!!!缺后面这个话
这个电路的仿真是正确的,直流+信号,抬升了
昨天在ina前面加一个单纯的差模信号,后面没有反应,是因为输入范围不在ina的共模工作范围。
两个差分输入端都有这个,就是加了大的共模电压,然后送入放大器的就是抑制了共模,放大了差分。
我们看一个ecg芯片的输入端的设计,这个是2电极
也就是没有右腿放大电路,没有提供共模输入通路。
这个就是没有了,但是组成了rc的滤波器,因为有第三级的输入
也就是这样
这个图就是我看过最好的示意图!!!
ti这个也好
类比三运放的输入
输入级的分析
这个文章相当精彩,我有空写。就是分析噪音这段
这个也不错,共模就是说信号的任意一点和gnd,或者是0v的差值,差模是相对的坐标系,互相参考,但是共模是全局的查看。
也就解释了一些线之间的电容是干啥用的,共模电容来抑制干扰信号。
差容就是直接连在一起
也就是信号出来了
村田有很好的文章,我就先偷个图,也说一下y,x电容是什么
还有示波器探头的事情:
1.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被最大程度抵消。
2.能有效抑制emi,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。
3.时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的lvds就是指这种小振幅差分信号技术。
差分信号的结构特点要求对应的测试设备也必须是差分拓扑,差分探头因此成为现代示波器的主流配件。下图是典型的有源差分探头电路结构图:
共模抑制比,简单来说,就是差动放大电路中对信号共模成分的抑制能力,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数adm与对共模信号的电压放大倍数acm之比,英文全称是commonmoderejectionratio,一般用简写cmrr来表示。
哪些因素会影响探头的共模抑制比呢? 电路对称性――电路的对称性决定了被放大后的信号残存共模干扰的幅度,电路对称性越差,其共模抑制比就越小,抑制共模信号(干扰)的能力也就越差。 信号频率或者dv/dt 任何探头或仪器输入的不匹配。
很显然,cmrr值越大越好,一般在60db(1000:1)左右,但随着频率增加cmrr会逐渐减少。因为越快的信号边沿越容易再正负两端产生偏差,因而也会带来更多的共模电压,如下图所示。
嗯,看懂了
探头确实很贵
不过有开源的!!!
示意图
部分原理图
差分的输入电压
一点参数
喜欢,想做,等固件。
插一个电源的示意图
下面的解释都是超过,我没有超,我干脆没有。 当运放超出vicmr时,器件就可能不能做正常的线性运行。因此,必须了解输入信号的整个范围区间,确保运放不超出vicmr。 另一个混淆点是:vicm与vicmr是非标准的缩写,各家ic供应商的数据表中经常使用不同的术语,如vcm、vic和vcmr。
因此,必须清楚自己正在查看的规格,它不是一个特定的输入电压,而是一个输入电压的范围。 违反vicmr的情况一般出现在使用3.3v、5v或其它低电压应用的单电源运放中。在这些应用中,输入信号区间一般都是狭窄的,必须知道输入信号和vicmr,才能确保运放的正常运行。
首先,如果输入波幅过大,则要用一个电阻分压器,将信号保持在正确的vicmr区间内。 其次,如果输入信号的偏移有问题,则尝试使用一个输入偏置或直流偏移电路,使输入信号置于运放vicmr区间规格内。 第三,可以尝试换用一种能满足所有其它要求的轨至轨输入运放。
左边的图就是解释右边
最常见的共模应用
共模在电源上面
蓝色的就是共模电压
还是共模
看几个电路
前面有共模电压的输入端,也是可以调节直流分量,其次是双电源供电,,ref为0电位
这个是双电源的芯片
后面是低通
这个的话,我就以为是旁边共模电压是外部给的,而且也没有
参考电源
二阶低通滤波器是一种由 r.p sallen 和e.l.key. 在 1995 年给出的经典电路。这种滤波器实现了正的直流增益。在单电源环境下由于过程中无需提供参考电压,这样极大地简化了实现过程。本电路不仅可 滤除高频噪声,还可用来放大输入信号。
c2 跨接电桥输出端,以便 c2 有效地与 c1a 和 c1b 的串联组合并联。通过这样连接,c2 非常有效地减小了由于不匹配造成的任何 ac cmr 误差。例如,如果 c2 比 c1 大 10 倍,则它能将由于 c1a/c1b 不匹配造成的cmr 误差降低20倍。注意,该滤波器不影响 dc cmr。 rfi 滤波器有两种不同的带宽:差分带宽和共模带宽。差分带宽定义为当在电路的两个输入端(+in 和-in)之间施加差分输入信号时的滤波器频率响应。该 rc 时间常数由两个阻值相等的输入电阻器(r1a,r1b)之和,以及与 c1a 和 c1b 的串联组合并联的差分电容器 c2 一起决定。
差分带宽
共模带宽定义为连接在一起的两个输入与地之间出现的共模 rf 信号。认识到 c2 不影响共模 rf信号的带宽很重要,因为这个电容器是连接在两个 输入端之间的(有助于使它们保持在相同的 rf 信号幅度)。因此,共模带宽由两个 rc 网络(r1a/c1a和 r1b/c1b)对地的并联阻抗决定。
共模带宽
电阻器 r1 和 r2 可以采用普通的 1%金属薄膜电阻器。但是,所有三个电容器都需要采用高 q 值、低损耗的电容器。电容器 c1a 和c1b 需要采用±5%允许偏差的电容器,以避免降低电路的 cmr。 差分输入滤波器的截止频率必须设置为大于共模滤波器截止频率的20倍,以防止共模噪声被转换为差分信号。 这些截止频率是通过将差动电容器的尺寸定为共模电容器尺寸的10倍来实现的。
这个热电偶的传感器,特性和我使用的差不多,这里也写一写。
我们看左下脚
这个是共模电压
还有仿真图
共模电压共模电压为2.6 v,以允许仪表放大器的输出从250 mv摆动到5 v。共模电压通过分压器设置,分压器使用来自ref02的5v电源,电阻r和电阻rg。电阻r和rg分别为15.0 kω和16.2 kω。电阻r和rg的容差为0.1%,以减少与共模电压相关的误差。
图显示了共模电压为2.6 v时ina188的共模与输出电压的关系图。在共模电压为2.6 v的情况下,ina188的输出摆幅为220 mv至9.37 v。
发现了一个ti的精密信号链设计的ppt,感觉写的好好
ina121u
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