电阻匹配比率容差对CMRR(共模抑制比)的影响非常显著。CMRR主要由电阻分压器的比率匹配容差决定,而不是单个电阻的绝对容差。以下是具体的影响和计算方法:
1. 电阻匹配比率容差对CMRR的影响
电阻匹配比率容差 tm 是指两个电阻分压器的比率容差之间的差异。具体来说,如果两个电阻分压器的比率分别为 R2/R1 和 R4/R3,则匹配比率容差 tm 可以表示为:
匹配比率容差 tm 越小,CMRR越高。具体计算公式如下:
其中:
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G 是标称差分增益,单位为 V/V
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tm 是电阻分压器的匹配比率容差,单位为 Ω/Ω
2. 电阻匹配比率容差对CMRR的影响程度
电阻匹配比率容差对CMRR的影响可以通过以下公式来量化:
当 tm 较小时,CMRR会显著提高。例如,如果 G=100 且 tm=0.001(即 0.1%),则:
转换为分贝:
3. 实际应用中的影响
在实际应用中,电阻匹配比率容差对CMRR的影响可以通过以下几点来理解:
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高精度电阻匹配:使用高精度匹配电阻分压器对可以显著提高CMRR。例如,TI的RES11A-Q1薄膜电阻分压器对具有精密比例匹配,可以提高差分放大器电路的有效CMRR。
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电阻容差的影响:即使使用高精度电阻,电阻的绝对容差也会对CMRR产生影响。例如,使用0.5%容差的电阻时,差分放大器的CMRR可能会显著降低。
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实际测量:在实际电路中,通过测量差分增益 Ad 和共模增益 Ac 来验证CMRR。假设测量得到 Ad=100 和 Ac=0.01,则:
4. 总结
电阻匹配比率容差对CMRR的影响非常显著。为了提高CMRR,应选择高精度匹配电阻分压器对,并确保电阻的匹配比率容差尽可能小。这可以通过使用精密薄膜电阻分压器对来实现,从而显著提高差分放大器电路的共模抑制性能。