差分信号怎么测量？

1万 · 2018-10-30 09:14

共模电压是(VS_+VS+)/2,测量基准是大地。

1万 · 2018-10-30 09:15

本帖最后由 zyj9490 于 2018-10-30 09:16 编辑

eyuge2 发表于 2018-10-29 17:17
谢谢回复！
我在一楼提到的共模电压，是说信号源端的的差分信号S+和S-,相对于信号源端的信号地或者说参考 ...

理论上是0，当然是处在运放的共模电压正常工作范围，这可以在手册上查到。

只看该作者 · 2018-10-30 09:24

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 09:29 编辑

19楼中，SGND 和 MGND 都和大地没有关系，信号源和测量都是浮地的。
SGND是信号源的参考地，交流信号源的两端相对SGND来说，有共模电压是1V。

共模电压不一定是要相对于大地而言。
19楼中，如果把SGND和MGND连接起来，可以说运放的正反相输入端，共模电压是0.5V

如果我们继续增加1V直流电源的电压，例如提升到20V，共模电压就是10V，有可能就已经超过运放能承受的共模电压范围了。

1万 · 2018-10-30 09:32

eyuge2 发表于 2018-10-29 17:17
谢谢回复！
我在一楼提到的共模电压，是说信号源端的的差分信号S+和S-,相对于信号源端的信号地或者说参考 ...

建议下，二个糸统必须要用长线连结的，要用电流模传输，且用双胶线。这样对电埸感应，交流磁埸感应的干扰比较小。电压信号传输模式抗干扰太差。

1万 · 2018-10-30 09:38

本帖最后由 zyj9490 于 2018-10-30 09:42 编辑

eyuge2 发表于 2018-10-30 09:24
19楼中，SGND 和 MGND 都和大地没有关系，信号源和测量都是浮地的。
SGND是信号源的参考地，交流信号源的两 ...

你这个理解是有问题的，跟共模电压没有关糸（针对19楼的电路），我在评论中说的二个地间的绝远电阻多大决定了共模电压多大才会产生不良影响。你可以想下，共模电压的电流回路怎么样的，从正极出发，怎么样回流到负极，想通了，共模电压有没有影响就明白了。因此你的模型电路是不完整的。

只看该作者 · 2018-10-30 09:43

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 09:44 编辑

zyj9490 发表于 2018-10-30 09:38
你这个理解是有问题的，跟共模电压没有关糸（针对19楼的电路），我在评论中说的二个地间的绝远电阻多大决 ...

好的，我再想想。

还是有针对性的讨论，19楼的电路应该是没有问题的。我想问一下，运放的正反相输入端，相对MGND的电压是多少？
信号源与测量端都是独立电池供电。

1万 · 2018-10-30 09:55

eyuge2 发表于 2018-10-30 09:43
好的，我再想想。

还是有针对性的讨论，19楼的电路应该是没有问题的。我想问一下，运放的正反相输入端， ...

是 -0.5*0.7VPP

只看该作者 · 2018-10-30 09:57

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 10:26 编辑

zyj9490 发表于 2018-10-30 09:55
是 -0.5*0.7VPP

运放本身的正反相输入端，准确的来说应该是-0.25*0.7Vpp。
能计算出这个值，说明了测量端与信号源建立了电气联系，能够得出MGND和SGND实际的电位差是随Vpp这个交流信号在变化。1.运放看到的共模电压与1V的直流电压没有关系，只与Vpp有关系
2.SGND与MGND不连接没有关系

运放器件，根据理想模型，输入阻抗是无穷大的。

19楼图中，测量端与信号源建立了电气联系，或者说电压关联，实际上是通过10K电阻来实现的。

19楼的图变化一下，10K电阻全部去掉，运放更换为仪表运放。这时候，运放本身的正反相输入端相对MGND的电位又是多少？

1万 · 2018-10-30 10:09

eyuge2 发表于 2018-10-30 09:57
运放本身的正反相输入端，准确的来说应该是-0.25*0.7Vpp

对的，把二个电阻当成一个电阻算。

只看该作者 · 2018-10-30 10:23

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 11:19 编辑

求解28楼的电路,大佬们都快来啊！

只看该作者 · 2018-10-30 11:58

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 12:00 编辑

NI的文档是对的，这种情况下应该加电阻到MGND.

只看该作者 · 2018-10-30 14:22

仪表运放的输入阻抗是非常高的，例如前面提到的AD621,输入阻抗是10G。
按照28楼那种连接方式，个人觉得是无法确定运放的输入端相对MGND的电压，或者说有太多可能的值。（如果觉得能确定，请告知方法）
加了偏置电阻，才能确定运放的输入端相对MGND的电压。

1万 · 2018-10-30 16:20

eyuge2 发表于 2018-10-30 09:57
运放本身的正反相输入端，准确的来说应该是-0.25*0.7Vpp。
能计算出这个值，说明了测量端与信号源建立了电 ...

这种电路纯是意想天开的电路，完全错误，偏置电流通道也没有，难道从一极流到另一极吗？除非内部有上拉或下拉电阻，或自偏置电路。

1万 · 2018-10-30 16:29

eyuge2 发表于 2018-10-30 14:22
仪表运放的输入阻抗是非常高的，例如前面提到的AD621,输入阻抗是10G。
按照28楼那种连接方式，个人觉得是无 ...

肯定可以的推算的，但不是应用工程师的活了，是IC设计工程师的知识，要获得资料对曾通工程师来说不够，应用工程师是基于运放的虚短虚断原理再加上拓扑电路结构（KCL,KVL),糸统层面的。

只看该作者 · 2018-10-30 16:44

本帖最后由 eyuge2 于 2018-10-30 16:49 编辑

zyj9490 发表于 2018-10-30 16:20
这种电路纯是意想天开的电路，完全错误，偏置电流通道也没有，难道从一极流到另一极吗？除非内部有上拉或 ...

你讲得对，解释一下。
不是设计一个电路，包含完整的信号源和测量端。
有一个左边的那种信号源，带共模1V共模电压的，Vpp为0.7V的差分信号。
有一个右边的那种测量端，由仪表运放构成。因为测量的对象有很多情况，仪表运放电路本身没有外接下拉电阻。这应该没有问题吧？
现在用这个测量端去测量信号源，接成了28楼的那种电路。

1万 · 2018-10-30 16:49

eyuge2 发表于 2018-10-30 16:44
你讲得对，解释一下。
不是设计一个电路，包含完整的信号源和测量端。
有一个左边的那种信号源，带共模1V ...

参考NI，外加二个高阻，这个高阻加多高，有运放的偏置电流决定及后级的输入电阻对信号源影响多大，符合欧姆定律的。

只看该作者 · 2018-10-30 17:10

zyj9490 发表于 2018-10-30 16:49
参考NI，外加二个高阻，这个高阻加多高，有运放的偏置电流决定及后级的输入电阻对信号源影响多大，符合欧 ...

http://www.ni.com/white-paper/3344/en/
这是ni的文档

我确实不懂，请问右边的那种接法，运放的偏置电流谁提供

1万 · 2018-10-30 17:19

eyuge2 发表于 2018-10-30 17:10
http://www.ni.com/white-paper/3344/en/
这是ni的文档

实际上，信号端一极是接地，另一端是信号，正极的偏置电流经过信号源流进地。如果信号源脱开，糸统崩塌。

只看该作者 · 2018-10-31 10:34

zyj9490 发表于 2018-10-30 17:19
实际上，信号端一极是接地，另一端是信号，正极的偏置电流经过信号源流进地。如果信号源脱开，糸统崩塌。 ...

大家考虑问题的角度有点不一样。

1.一楼的帖子是从共模电压的角度出发的。这一点认知上大家出现了偏差。
你认为共模电压是参考大地的。
我觉得不一定，可以参考电路本身的信号参考点，例如那个1V直流电压就是差分信号的共模电压。这个信号参考点可以接地，也可以不接地。实际操作中可以用示波器测出差分信号的共模电压的大小。
如果这个信号参考点是浮地的，怎么测量这个信号参考点相对大地的电压？没有可操作性。

2.你从仪表运放的输入端偏置电流的角度来说电路是不成立的，我之前没有从这个角度考虑过，主要是对偏置电流理解得不清楚。
运放的输入端需要偏置电流，这个是知道的。但是一些介绍中将这个偏置电流等效为一个电流源串在输入端，计算偏置电流对电路输出的影响的时候，又不考虑电流源上的电压降，看得人充满疑惑。
NI的文档提到的测量端都是接地系统（接大地）。

3.只能说理论上可以无需连接SGND,直接可以测量S+和S-之间的差分信号。实际情况不是那么简单。

1万 · 2018-10-31 17:27

eyuge2 发表于 2018-10-29 09:20
我的示波器就是常用的单端探头，探头的鳄鱼夹是和220V电源线的PE脚是连通的。

差分探头还没有用过，不是 ...

有接地脚的

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