儀表放大器共模抑制比怎么計算?
儀表放大器是一種性能較高的放大器,其主要功能是對信號進行高精度的放大和測量,具有通用性,不僅可用于電子器件中,還可用于傳感器和儀表等領域。儀表放大器的共模抑制比是衡量其性能的一個重要指標,下面我們就來詳細介紹儀表放大器的共模抑制比及其計算方法。
一、儀表放大器的共模抑制比
儀表放大器的共模抑制比是指在輸入信號中,如果存在共模信號,那么輸出信號與共模信號的比值,通常用dB表示。儀表放大器具有高共模抑制比,可以抑制信號中的共模干擾,提高信號的抗干擾性能,從而提高儀表放大器的測量精度。因此,共模抑制比是衡量儀表放大器性能的重要指標之一,其計算方法如下。
二、儀表放大器的共模抑制比計算方法
計算儀表放大器的共模抑制比主要分為靜態共模抑制比和動態共模抑制比兩種。
1. 靜態共模抑制比
靜態共模抑制比是指在輸入信號幅度相同時,計算儀表放大器的共模抑制比。其計算方法如下:
CMRR=20log|Ad/Ac|
式中:
CMRR——共模抑制比(dB);
Ad——放大器的差模增益;
Ac——放大器的共模增益。
由公式可知,靜態共模抑制比與放大器的差模增益以及共模增益有關。因此,在設計儀表放大器時,可以采用增加差模增益或降低共模增益的方法來提高其共模抑制比。
2. 動態共模抑制比
動態共模抑制比是指在輸入信號幅度變化時,計算儀表放大器的共模抑制比。由于輸出信號中存在幅度變化,因此主要考慮儀表放大器的帶寬對信號的影響。其計算方法如下:
CMRR=20log|Ad/Ac| + 20log(f1/f2)
式中:
f1——放大器的最高帶寬;
f2——輸入信號中的共模頻率。
由公式可知,動態共模抑制比不僅與放大器的差模增益、共模增益有關,還與放大器的帶寬和輸入信號中的共模頻率有關。因此,在設計儀表放大器時,需要兼顧放大器的帶寬和輸入信號中的共模頻率,先計算出其共模抑制比再進行設計。
三、提高儀表放大器的共模抑制比
提高儀表放大器的共模抑制比,可以采用以下方法:
1. 選擇合適的差模放大器:選擇具有高差模增益和低共模增益的放大器,可以有效提高共模抑制比。
2. 增加共模抑制電路:可以通過增加共模抑制電路來提高抗干擾能力,使輸出信號抑制掉輸入信號中的共模干擾。
3. 優化放大器的帶寬:放大器的帶寬越高,共模抑制比越好,因此可以通過優化放大器的帶寬來提高共模抑制比。
4. 降低輸出噪聲:在儀表放大器的設計中,降低輸出噪聲可以有效提高共模抑制比。
總之,儀表放大器的共模抑制比是衡量其性能的重要指標之一,在設計時需要充分考慮其共模抑制比的計算方法及提高方法,以提高其測量精度和抗干擾能力,從而更好地滿足實際應用需求。
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