差分放大输入阻抗

只看该作者 · 2011-7-22 08:04

如果R1 ＝ R3，R2 ＝ R4，则VOUT = (VIN2—VIN1)(R2/R1)
这一电路提供了仪表放大器功能，即放大差分信号的同时抑制共模信号，但它也有些缺陷。首先，同相输入端和反相输入端阻抗相当低而且不相等。在这一例子中VIN1反相输入阻抗等于 100 kΩ，而VIN2同相输入阻抗等于反相输入阻抗的两倍，即200 kΩ。因此，当电压施加到一个输入端而另一端接地时，差分电流将会根据输入端接收的施加电压而流入。（这种源阻抗的不平衡会降低电路的CMRR。）
另外，这一电路要求电阻对R1 /R2和R3 /R4的比值匹配得非常精密，否则，每个输入端的增益会有差异，直接影响共模抑制。例如，当增益等于 1 时，所有电阻值必须相等，在这些电阻器中只要有一只电阻值有 0.1% 失配，其CMR便下降到 66 dB（2000:1）。同样，如果源阻抗有 100 Ω的不平衡将使CMR下降 6 dB。
请教：1.同相输入阻抗与反相输入阻抗怎么看出来的？怎么计算的
2.CMR怎么计算的？

只看该作者 · 2011-7-22 08:34

望赐教

只看该作者 · 2011-7-22 09:36

1. 利用运放的需断，同相输入阻抗是R3+R4=200kΩ. 在同相输入端加一个固定的偏置电压，反相输入端就是交流信号的虚地，所以反相输入端的输入阻抗是R1=100kΩ。
2. 当R1=R2=R3=R4时，这个电路的差模增益是1. 假设有一只电阻有0.1%的失配，例如R2=R3=R4=R，R1=(1+0.1%)R，若共模输入电压为Vci，输出Vco = 1/2001*Vci，共模放大倍数是1/2001
CMRR = 差模增益/共模增益 = 2001：1=66db。在有一只电阻有0.1%失配的前提下，如果差模信号的源阻抗再有100Ω的不平衡，CMRR会进一步下降6db，也就是60db，楼主可以自己算一下。