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
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2 v* t2 C/ e3 \" Q0 N9 p9 W一、什么是共模抑制比?
6 x% V" P& r% \5 Z" u, T2 [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。( ?) l) m4 s+ u" r
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二、什么是共模信号与差模信号?# @) X6 a. Q" F+ y, L: r0 |4 C
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。3 L9 r2 g8 ^' P( n" b; _3 |4 a
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三、为什么要抑制共模信号?
. a3 Y9 O, S1 \+ u5 a A: O; u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:9 f9 e e3 J0 i
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。
5 j: [: d F. m$ C! \) U5 M a2.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。
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四、共模干扰是如何产生的?& a) v0 I$ Z& c! O* \7 j) l* m
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:4 F# E" U2 L- Q5 I
1.电网串入共模干扰电压。
* ` p6 Z3 S: {% K% V0 h& C0 `3 C$ T2.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。
e8 `8 r/ E- R( Z3.接地电压不一样,也就是说地电位差异引入共模干扰。" O5 p" k8 \+ C" ^
4.设备内部电线对电源线的影响。- @5 z3 H1 u0 c1 w5 |) \2 \" {
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六、高共模抑制比在测试仪器中有什么作用?" s, o% b6 v$ t+ m/ ^! g! V1 p6 V& S9 |
1.可以保证通道间的共模干扰减到最小。0 A+ U! a6 S5 E0 z A/ s2 [
2.可以随意测量任意点,不受地电位影响。
! j. @( {8 b* f3.可以保证每个通道独立测量。
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七、共模抑制比120dB与60dB区别大吗?4 k2 q$ v2 Z; R
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。
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