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  • 【通俗理解】差模电压和共模电压

    千次阅读 2017-11-15 15:02:55
    我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。   就像初中时平面坐标需要用 x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个 v 是由 x,y... 而共模差模正是“输入信号”

    参考文章:http://blog.csdn.net/ywf861029/article/details/4633775

    我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。 


           就像初中时平面坐标需要用 x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个 v 是由 x,y 两个数构成的“向量”…… 

            而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为
    vi = (vi+, vi-) 
    也可以表示为
     
    vi = (vic, vid)  

            c 表示共模,d 表示差模。两种描述是完全等价的。只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。 

    运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比 CMRR)条件下允许的共模信号的范围。 

            显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。而且这个范围等于共模输入电压范围。 

            道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。        对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。例如对于仪放,差分输入不是 0,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。 

    可以通俗的理解为: 
           两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。 A和B相互拉着手。当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。这两个船之间的高度差就是差模信号。 
           当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。 这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。 

             于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。太高,会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留
     
            理论上,A和B应该只是对差模有响应 
            但实际上,由于船上下颠簸,A和B都晕了,明明只有共模,却产生了幻觉:似乎对方相对自己在动。这就说明,A和B内力较弱,共模抑制比不行啊。说笑了啊,不过大致也就是这个意思。
            当然,差模电压也不可以太大,否则会导致把A和B拉开。 
            主要是这句“共模是两输入端的算术平均值,差模是直接的同相端与反相端的差值”。 
            共模电压应当是从源端看进来时,加到放大电路输入端的共同值,差模则是加到放大电路两个输入端的差值。 

            共模电压有直流的,也有交流的。直流的称为直流共模抑制(比),交流的称为交流共模抑制(比),统称共模抑制(比)。一般的放大器特别是仪表放大器,有较好的直流共模抑制,但对交流共模抑制,频率一高往往就不行了----急剧下降,即频率响应不行。 

             一般的信号均有源阻抗,此阻抗可以不同程度破坏电路的对称性,因此,用差分放大器时要小心它引起的误差。参考相关数据数册。
             不仅仅是在运放电路中。只要是电信号传输,都可以分为共模和差模 
             差模是两根信号线之间的 
             共模是信号对地的
     

              所以只要有信号传输就有共模干扰 

             准确说是:一根线共模和差模叠加在一起,无法区分,只有双线传输才能区分共模和差模
     
    先看共模和差模的由来,也就是这种区分的价值 

             1. 传导干扰下: 
             假设系统的公共参考点(“地”)受干扰,电位发生了波动。其实电位这个概念严格说只有相对意义,一个孤立点不存在什么“电位”,所以波动一定要相对另一个参考点的,例如:大地,或与你的板子或整机相连的那个设备的参考点。这时,两个设备间的两根信号线上的干扰是近似相同的。 

            2. 空间耦合干扰下: 
           电磁波具有一定的空间连续性,在很小的空间内,可以认为电磁波是均匀的,如果两根线靠得很近,两根线所受干扰也是近似相同的。
           按一般说法,任意一根信号线相对地线所受干扰,就是共模干扰。但只有双线传输时,共模和差模的区分才有价值。而且,一根线可以有“共模”,但没有差模。   
            当然,概念也是人为定的。要么按公认说法(事实标准),要么按权威定义,比如,IEEE标准。 
    下面我们再来举个例子来看看: 
           差分运放 一端加3 v 一端 2v 
           相当于一端加
    vd=0.5 
    vc=2.5
           一端加: 
    vd=-0.5 
    vc=2.5
            任何一种信号,都是共模与差模的复合,但是是什么决定了哪些是共模哪些是差模,就是看参考的信号了。单纯的讲一根线是没有意义的,参考地其实只不过是以地为0信号。 
            如果一端是VI,那么地端相当于共模信号为VI/2,差模信号为-VI/2,综合起来就为0了 
            而任意参考位为V2的话,VI里面的共模量应为(V1+V2)/2,差模量为(V1-V2)/2 
    另一端相当于共模量(V1+V2)/2,差模量为-(V1-V2)/2,差模与共模只有相比较才有意义。 
            简单理解:你选择了一个地之后,两根线的相对高度就是差模。而两根线的绝对高度的平均值就是共模,当两根线的距离缩小到0,变成一根线时,就只有一个高度了,因此它的绝对值就是共模。 
             此外,这里有一些在公开发表的学术期刊上的定义,都是各个作者的理解,供参考: 

             1. 共模干扰是指干扰电压出现在仪表输人端的一端(正端或负端)对地之间的交流信号,它可用晶体管电压表跨接于仪表输人端的一端(正端或负端)与地之间测量,一般对地干扰大多在几伏到几十伏的范围内 

             2. 共模干扰是指电路中两个被测量点电位相对大地同时发生同方向交化而产生的干扰,而差模jf扰则是电路中两个被测量点的电位差发生相对变化而产生的干扰 

             3. 共模干扰是指模数转换器两个输入端上共有的干扰电压,它可能是直流或交流电压,电压幅值可根据应用现场的环境达几伏甚至更高.共模干扰又称共态干扰,常用共模抑制比(CMRR)表示输入电路对共模干扰的抑制能力 

             4. 共模干扰是指由电源的相线与地线所构成回路中的干扰.差模干扰是指电源的相线和相线所构成的回路中的干扰.传导干扰主要是由电路中高速切换的电压、电流与杂散寄生参数之间相互作用而产生的高频震荡所引起 

              5. 实际上传导干扰又有共模和差模之分,所谓共模干扰是指地线与相线干扰信号,线间的相位相同、电位相等,而差模干扰是相线间干扰信号相位差180(电位相等) 

               6. 共模干扰是指在保护装置所有电路或电路的某一点与地(或外壳)之间形成的干扰(电位),如图1中的Vt所示.它是保护装置工作不正常的重要原因 

              7. 共模干扰”是指干扰大小和方向一致,其存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间.共模干扰也称纵模干扰、不对称干扰或接地干扰,是载流体与大地之间的干扰
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  • 行业资料-电子功用-具有可编程分和共模增益的线性高电压驱动器.pdf
  • 差模共模

    千次阅读 2013-12-08 15:56:26
     1、任何一个信号(实际输入电压)都是由差模共模组成。通常用c 表示共模,d 表示差模。 也就是 输入量Vi=(Vc,Vd) 我们来举个列子: 差分运放 一端加3 v 一端 2v 相当于一端加vd=0.5vc=2.5 一端加:vd=-0.5vc...

    一、首先明白差模、共模的一些概念。

          1、任何一个信号(实际输入电压)都是由差模与共模组成。通常用c 表示共模,d 表示差模。

         也就是 输入量Vi=(Vc,Vd)

         我们来举个列子:

           差分运放 一端加3 v 一端 2v
           相当于一端加

    vd=0.5
    vc=2.5

           一端加:

    vd=-0.5
    vc=2.5

           任何一种信号,都是共模与差模的复合,但是是什么决定了哪些是共模哪些是差模,就是看参考的信号了。单纯的讲一根线是没有意义的,参考地其实只不过是以地为0信号。

        如果一端是VI,那么地端相当于共模信号为VI/2,差模信号为-VI/2,综合起来就为0了
        而任意参考位为V2的话,VI里面的共模量应为(V1+V2)/2,差模量为
    (V1-V2)/2,另一端相当于共模量(V1+V2)/2,差模量为-(V1-V2)/2,差模与共模只有相比较才有意义。

        2、通常我们在放大器的应用中没有过多的考虑,实际上是有关联的。
             以理想的运算放大器的一些概念说明一下:

       

         通常把集成运放看成是理想的。它应当满足下列条件:

        (1).开环差模电压增益Aod→∞

        (2).开环差模输入电阻rid →∞

        (3).开环输出电阻   ro →0

       (4).共模电压增益    Aoc →0

       (5).带宽BW →∞

            

        两个重要法则:

           (1).虚断:rid →∞   则:I+=I-=0

           (2).虚短: Aod= uo/uid → ∞,

                uid=u--u+ =0 则: u-=u+

                为什么我们所说的uid=u--u+ ,根据前面的概念不是每个信号都是由差模和共模组成吗?? 这里的差模电压怎么是u--u+?理论上是两个信号中的差模相减才对,怎么是直接相减呢?

           答:道理很简单,我们对于第一个信号可以求得它的

                                                          u1d=(u--u+)/2
                                                          u1c=(u- +u+)/2

                                   第二个信号:        

                                                          u2d=-(u--u+)/2
                                                          u2c= (u- +u+)/2

               你应该发现了uid=u1d-u2d=u--u+ .而共模信号为0.这就是我们看到的为什么uid直接就等于u--u+ 的道理。

    二、反相比例,同相比例,加法运算电路,减法运算电路,电压跟随器与之联系。

         1、我们说到的这些都是在理想的放大器上加了电子器件,其实道理是相同的,只要抓住一点那就是考虑没有加器件的情况,再转换到考虑加器件上。通俗一点就是算好输入电压走到运放直接输入点的电压(虚短),电流(虚段)。问题就解决啦!

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  • Intersil推出ISL28117和ISL28217,为其快速增长的双极性低功耗精密运算放大...这些放大器实现了对宽共模电压信号的高增益处理,而精度则远优于竞争方案。  这两款器件具有广阔的应用范围,包括医疗仪器、精密有源滤波
  • 运算放大器的共模增益问题

    千次阅读 2019-05-29 17:03:08
    实际上并不是这样的,普通接法的运算放大器并“不能”进行有效共模电压抑制,要解决共模电压抑制的问题,必须使用仪表放大器或分放大器。如图,对于有共模电压输入的放大器,如果将R1接地,则放大器成为一个输入...

    原文地址:运算放大器的共模增益问题作者:forward

    这个问题可能是人们学习时容易忽略的,甚至根本没注意到有这样的问题----不是说运算放大器有共模抑制功能吗?!实际上并不是这样的,普通接法的运算放大器并“不能”进行有效共模电压抑制,要解决共模电压抑制的问题,必须使用仪表放大器或差分放大器。


    如图,对于有共模电压输入的放大器,如果将R1接地,则放大器成为一个输入电压为Vi=VCM的同相放大器。这样,其输出电压为:

    VOUT1=(1+R2/R1)VCM…………………………………………………………(1)

    同理,将放大器的同相端接地,则放大器成为一个输入电压为的反相放大器。这时其输出电压为:

    VOUT2=(-R2/R1)VCM………………………………………………………………(2)

    这样,总的共模输出电压为:

    VOUT=VOUT1+VOUT2=(-R2/R1)VCM+(1+R2/R1)VCM=VCM……………………………(3)

    可见,运算放大器的共模增益为1。这个结果相当于共模电压直接在输出出现,不增加也不减少,----放大器没有对它进行抑制。如果总的结果是产生抑制了,那么,只是因为信号放大倍数大于1的前提下才有这样的结果。如果放大倍数小于1,还相当于共模电压增加了呢!

    [转载]运算放大器的共模增益问题
    注:所使用的附图见高光天审校的《仪表放大器应用工程师指南 第二版(A DESIGNER’S GUIDE TO INSTRUMENTATION AMPLIFIERS   2ND Edition)》中译本。译文中作出的解释说明如下 (红色字体的一段话比较难理解一点,写得也不太显眼,有可能被人不可思索地忽略而过,也正因如此,才编写了这个帖子。) :

    运算放大器与仪表放大器的CMR比较

    运算放大器、仪表放大器和差分放大器都可以提供CMR。然而,仪表放大器和差分放大器适合用于抑制共模信号以便它们不在其放大器的输出端出现。相反,按照典型的反相或同相放大器方式工作的运算放大器处理共模信号,将其送至输出端,但是通常并不抑制它们。

    图1-3a示出一个运算放大器,与其连接的输入信号源叠加在一个共模电压之上。因为反馈是从外部施加在输出与求和节点之间,所以迫使“-”输入端的电压与“+”输入端的电压相同。所以该运算放大器的两输入端之间的电压理想情况下应为0V。因此,对应于0V差分输入,该运算放大器的输出端电压必须等于。(注:上面的计算表明,共模输出电压并不需要“对应于0V差分输入”就是输出电压VCM)

    虽然运算放大器具有CMR,但是共模电压与信号电压一起被传送到输出端。实际上,信号通过运算放大器的闭环增益被放大而共模电压仅得到单位增益。这种在增益方面的差异确实能按照信号电压的百分比对共模电压提供一些衰减。然而,共模电压依然出现在输出端并且它的存在降低了放大器的有效输出范围。由于许多原因,出现在运算放大器的输出端的任何共模信号(DC或AC)都是非常讨厌的。

     

    还是回去看书吧``` 太肤浅了 哩 
    运放的差动输入是问题的根本啦~~ 共模共模其实质就是低频直流信号共同从两端进入了啦, 如果运放 是双端 输出 可以做得很理想的 , 只是由于 要单端输出 嘛 , 难免有点难调零,,
    所以喽共模抑制Auc1 = -β*Rc/(2*Rem) ,Auc2 = -β*Rc/(2*Rem)看到这个公式是不是感觉很熟, 不就是普通的 CE三极管放大电路里面 的 嘛,CE不就是抑制直流放大交流嘛 , 直流不就是低频嘛, 共模就是抑制低频,,,就是直流偏置拉 ``` 如果是双端输出 那么Auc = Auc1 - Auc2 = 0 , 芯片设计的很对称可以把Auc几乎完全等于0拉 ,,, 只是 谁叫我们喜欢用 单端输出的哦 , 所以嘛 , Auc = Auc1了 哦 ,或者是 Auc = Auc2 总是是其中一个,无所谓的啦, 这时嘛, Auc就不可能为0啦 , 芯片设计的再对称 也没有用的拉 ``` 这时候只有靠提高Rem了,Rem就是恒流源偏置的内阻噻 , ^^&^^ , 当然很大了, Auc 就远远小于1 了嘛 , 所以共模信号就是那个直流低频信号反而被大大减小了 voc=Auc*vic趋向于0了 。 如果哪天大家都用双端输出 , 这个Auc就真是非常理想拉,哈哈~~




    这个MM调皮,呵呵
    楼主的分析很好,我补充一下,在作为信号放大的时候,一般会在运放的输出后面串上一个电容,就是用来隔直,把这个共模产生的电压去掉。
    另外共模抑制是指开环,而不是闭环。原因楼上的婷婷美女已经讲了。 



    针对高mm的一句:“共模共模其实质就是低频直流信号共同从两端进入了啦”
    共模并非只有低频直流信号而已,高频共模信号才是真正令人郁闷的那,系统级的EMI问题往往由高频的共模电流产生而且很头疼。


    如果交流共模抑制CMR 不够大,通常会产生随频率增大而变大的时变误差,因此要在仪表放大器的输出端消除它是困难的。幸好大多数现代单片集成电路(IC)仪表放大器提供了优良的 AC CMR 和 DC CMR。 



    任何一种信号,都是共模与差模的复合
    但是是什么决定了哪些是共模哪些是差模,就是看参考的信号了
    单纯的讲一根线是没有意义的
    参考地位其实只不过是以地为0信号
    如果一端是VI,
    那么地端相当于共模信号为VI/2
    差模信号为-VI/2
    综合起来就为0了
    而任意参考位为V2的话
    VI里面的共模量应为(V1+V2)/2
    差模量为(V1-V2)/2
    另一端相当于共模量(V1+V2)/2
    差模量为-(V1-V2)/2
    差模与共模只有相比较才有意义吧
    个人理解的,不知道对不对

     

     

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  • 对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到...

    一、差模信号、共模信号、共模抑制比

    差模又称串模:指的是两根线之间的信号差值。
    共模噪声又称对地噪声:指的是两根线分别对地的噪声。

    对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近, Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。比如,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

    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噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。
    差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。差分是一种方式。
    差模、共模信号,差分放大电路
    举例来说,假如一个ADC有两个模拟输入端,并且AD转换结果取决于这两个输入端电压之差,那么我们说这个ADC是差分输入的,并把这两个模拟输入端合在一起叫做差分输入端。但是加在差分输入端上的电压并不一定总是大小相等方向相反,甚至很多情况下是同符号的。(注:即不一定是一正一负)我们把它们的差叫做差模输入,而把它们共有的量(即平均值)叫做共模输入。
    差分是一种电路形式的叫法…
    差模是对信号的定义…(相对来说有共模…)
    差动=差分
    回答:差模信号:大小相等,方向相反的交流信号,共模信号:大小相等。方向相同。在差分放大电路中,经常提到共模信号和差模信号,在差分放大电路中共模信号是不会被放大的,可以理解为三极管的温漂引起的电流型号,为了形象化温漂而提出了共模信号,差模信号为输入信号,就是Ui,就是放大的对象。
    在差动放大电路中,有两个输入端,当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号,(这是有用的信号)放大器能产生很大的放大倍数,我们把这种信号叫做差模信号,这时的放大倍数叫做差模放大倍数。如果在两个输入端分别输入大小相等,相位相同的信号,(这实际是上一级由于温度变化而产生的信号,是一种有害的东西),我们把这种信号叫做共模信号,这时的放大倍数叫做共模放大倍数。由于差动放大电路的构成特点,电路对共模信号有很强的负反馈,所以共模放大倍数很小。(一般都小于1)计算公式又分为单端输出和双端输出,所以有四个共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
    共模信号:双端输入时,两个信号相同。
    差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
    任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。

    设两路的输入信号分别为: A,B.
    m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
    输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n
    则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。
    其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
    差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:
    共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。

    这就是差模放大器的工作原理。

    二、共模抑制比

    为了说明差动放大电路抑制共模信号的能力,常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,称为共模抑制比,英文全称是Common Mode Rejection Ratio,因此一般用简写CMRR来表示。

    定义表达式:
    CMMRR=Aud/Auc;

    差模信号电压放大倍数Aud越大,共模信号电压放大倍数Auc越小,则CMRR越大。此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数Auc=0,则共模抑制比CCMR→∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。

    三、阻抗匹配

    1、输入阻抗
    输入阻抗是指一个电路的输入端的等效阻抗。可以理解为在输入端加上电压源U,测量输入端电流I,输入阻抗Rin就等于U/I(将所有电路元件作用的效果总和,等效到一个电阻Rin上)

    2、输出阻抗
    无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是信号源的内阻。

    3、阻抗匹配
    常把对电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗单位为欧姆,常用Z表示,是一个复数Z= R+i( ωL–1/(ωC))。具体说来阻抗可分为两个部分,电阻(实部)和电抗(虚部)。其中电抗又包括容抗和感抗,由电容引起的电流阻碍称为容抗,由电感引起的电流阻碍称为感抗。
    复数表示方法
    阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配。阻抗匹配主要有两点作用,调整负载功率和抑制信号反射。

    ● 调整负载功率
    假定激励源已定,那么负载的功率由两者的阻抗匹配度决定。对于一个理想化的纯电阻电路或者低频电路,由电感、电容引起的电抗值基本可以忽略,此时电路的阻抗来源主要为电阻。如图2所示,电路中电流I=U/(r+R),负载功率P=IIR。由以上两个方程可得当R=r时P取得最大值,Pmax=UU/(4r)
    在这里插入图片描述
    ● 抑制信号反射
    当一束光从空气射向水中时会发生反射,这是因为光和水的光导特性不同。同样,当信号传输中如果传输线上发生特性阻抗突变也会发生反射。波长与频率成反比,低频信号的波长远远大于传输线的长度,因此一般不用考虑反射问题。高频领域,当信号的波长与传输线长出于相同量级时反射的信号易与原信号混叠,影响信号质量。通过阻抗匹配可有效减少、消除高频信号反射。
    在这里插入图片描述
    正常信号
    在这里插入图片描述
    异常信号

    四 . 阻抗匹配的方法

    阻抗匹配的方法主要有两个,一是改变组抗力,二是调整传输线。

    改变阻抗力就是通过电容、电感与负载的串并联调整负载阻抗值,以达到源和负载阻抗匹配。

    调整传输线是加长源和负载间的距离,配合电容和电感把阻抗力调整为零。此时信号不会发生发射,能量都能被负载吸收。高速PCB布线中,一般把数字信号的走线阻抗设计为50欧姆。一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线(差分)为85-100欧姆。

    五. 阻抗匹配的应用

    ● 功放与音箱

    无论是定阻抗式还是定电压式输出的功放,只有喇叭的总功率和功放的总功率相等时才能得到最佳的工作状态。音箱系统若要完全达到匹配是非常困难的,它的音频成分总是在不停的变化,好在音箱系统对阻抗匹配度要求并不高。最常见到的喇叭阻抗的标示值是8欧姆,它表示当输入1KHz的正弦波信号,它呈现的阻抗值是八欧姆;或者是在喇叭的工作频率响应范围内,平均阻抗为8欧姆。
    在这里插入图片描述
    ● PCB走线

    高频领域中,信号频率对PCB走线的阻抗值影响非常大。一般来说当数字信号边沿时间小于1ns或者模拟信号频率超过300M时就要考虑阻抗问题。PCB走线阻抗主要来自寄生的电容、电阻、电感系数,主要因素有材料介电常数、线宽、线厚乃至焊盘的厚度等。PCB 阻抗的范围是 25 至120 欧姆,USB、 LVDS、 HDMI、 SATA等一般要做85-100欧姆阻抗控制。
    在这里插入图片描述
    ● 天线设计

    研究天线阻抗的主要目的是为实现天线和馈线间的匹配。发射信号时应使发射天线与馈线的特性阻抗相等,以获得最好的信号增益。接收信号时天线与负载应做共轭匹配,接收机(负载)阻抗一般认为只有实数部分,因此需要用匹配网络来除去天线的电抗部分并使它们的电阻部分相等。图7为天线阻抗匹配时常用的π型网络,使用网络分析仪测量阻抗以确定 C1、C2、C3 的取值,完成阻抗匹配。
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    ● 终端匹配电阻

    在设计CAN总线、485总线时常需要在差分线两端加终端电阻(匹配电阻),以减少由特性阻抗突变造成的信号反射。如下图CAN总线网络,双绞线特性阻抗为120欧姆,若不加终端电阻两端直接悬空,空气的特性阻抗为无穷大。此时,极易出现图4所示的信号反射。
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  • 如何在高共模电压下测量小分电压 简介 在电机控制,电源电流监控和电池电压监控等应用中,必须在高共模电压下检测到小的分电压。其中一些应用需要电流隔离,而另一些则不需要。一些应用使用模拟控制,其他应用...
  • 在运放的使用中,最初级的硬件设计者的想法就是只有增益倍数这一个...或许你知道运放,知道分放大是放大分信号的,甚至还知道共模抑制比。那么,今天来聊聊共模电平对于运放以及信号系统的意义。   这是一...
  • 或许你知道运放,知道分放大是放大分信号的,甚至还知道共模抑制比。那么,今天来聊聊共模电平对于运放以及信号系统的意义。   这是一个典型的信号传输系统:     我们可以看出这个系统里重要的...
  • 运放的共模差模

    千次阅读 2018-06-12 14:33:43
    共模信号是相位相同的信号:比如A,B信号,都为+5V,A,B就是共模信号 ...那简单,无论A,B信号为什么,经过计算都可以换算成C,D共模信号和E,F差模信号   一、首先明白差模共模的一些概念。    1、任何一个...
  • 共模信号 差模信号 差动放大器

    千次阅读 2012-08-14 22:17:59
    共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。 共模信号:双端输入时,两个信号相同。 差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。 任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。设两路的输入信号...
  • 在采用反相运算放大器的反馈环路中,高共模差动放大器有助于最高达500 V的高压分测量。 用低压电子器件监控电力线电压或其它大信号有两种常用解决方案:一种是...无法抑制共模电压;电阻的功耗不同,导致增益误差。
  • 共模(Common Mode):分信号两端具有相同幅度和相位的信号成分,用表达式表示为Vcm =(Vin+ + Vin-)/2. 由于理想的Vin+、Vin-幅度相同,相位相反,所以二者相加应该为零。但在实际工作环境下,Vin+、Vin-上会...
  • 分比例运算电路中集成运放的反相输入端和同相输入端可能加有较高的共模输入电压
  • 目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算(加、减...
  • 本设计提出的一种交流耦合仪表放大器,具有很大的共模抑制比(CMRR)、很宽的直流输入电压容限以及一阶高通特性。这些特性大多是由高增益第一级设计提供的。
  • 美国国家半导体公司 (National Semiconductor) 宣布推出三款全新的高共模分放大器,进一步壮大其高性能放大器系列的产品阵容。... 目前的高精度系统一般都需要在高共模电压的环境下感测充电情况,而美国国
  • 共模抑制比

    2021-06-02 16:49:03
    CMRR定义为增益共模增益之比,以正分贝为单位 由于增益应超过共模增益,因此这将是正数,越高越好。 CMRR是一个非常重要参数,因为它表示您的测量中会出现多少共模信号。CMRR的值通常也取决于信号频率,...
  • 定义:差模电压增益与共模电压增益的比值,用dB 表示。 优劣范围:一般运放都有60dB 以上的CMRR,高级的可达140dB 以上。 理解:运算放大器在单端输入使用时,不存在这个概念。只有把运放接成类似于减法器形式,使得...
  • 本设计提出的一种交流耦合仪表放大器,具有很大的共模抑制比(CMRR)、很宽的直流输入电压容限以及一阶高通特性。这些特性大多是由高增益第一级设计提供的。电路采用普通参数值和普通容限的元件。图1a示出简化的放大...
  • 为了达到这一 ,尽可能减少典型误差源(例如失调和增益误差,以及噪声、容和漂移)至关重要。为此,需要使用高 运算放大器。放大器电路的外部元件选择也同等重要,尤其是电阻,它们应该具有匹配的比值,而不能...
  • 本设计提出的一种交流耦合仪表放大器,具有很大的共模抑制比(CMRR)、很宽的直流输入电压容限以及一阶高通特性。这些特性大多是由高增益第一级设计提供的。电路采用普通参数值和普通容限的元件。图1a示出简化的放大...
  • 共模抑制比(CMRR)是指差分放 ...环共模增益与开环差模增益的比值。 本文下面所描述的测试方法可快速获 得CMRR与频率关系的曲线图,而且其 测量结果在DC到几十兆赫兹频率范围 内都无误差,并可重复测量。
  • 目的 要求能够设计并制作仪表放大器,选择测量仪器,制定测量方案,并完成放大器各项参数测量,并进行数据分析处理...1. 差模电压增益≥60dB(差模输出/差模输入) 2. 共模抑制比≥80dB(共模输出/共模输入) 3. ...
  • 设计一种CMOS全分折叠式共源共栅结构的运放,其共模反馈用的是开关电容(SC-CMFB)。 下面分别是主运放、偏置电路和开关电容共模反馈电路图 在设计时碰到的问题: 1、增益怎么测? 2、输出波形不平滑? 3、开关...
  •  在精密的数据采集场合,常常采用仪用放大器,它具有高输入阻抗、高共模抑制比和的电压增益,但对称的电路结构给实际应用带来不便,对外围元件的公差要求严格,所以在应用中受到限制。为此,我们设计了带共模电压负...
  • 从应用角度来看,CMRR可以被认为是,由共模输入电压的单位变化引起的失调电压。假设将零共模的输入电压用于该放大器,然后将足够大的电压用于输入来驱动输出电压为0,此时使用的直流电压只是输入失调dian ...
  • 什么是共模抑制比CMRR

    2021-01-20 03:02:30
    CMRR(Common Mode Rejection Ratio)共模抑制比。  在电子学中,分放大器(或其他装置)的共模抑制比(CMRR)是一个度量,用于量化装置抑制共模信号的能力,即...Ad—增益  然而真实分放大器输出电压为:

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差模共模电压增益