Donanım geliştiricilerinin yolundaki op amplifikatörün ortak mod voltajının açıklaması
toplantı daveti
Kaynak: EETOP Walker Wujiang blogu (forum kullanıcı adı: ICNO.1)
Adres:
İşlemsel amplifikatörlerin kullanımında, birinci seviye donanım tasarımcısının fikri, yalnızca bir çoklu kazanç parametresine sahip olmaktır. Elbette bu bir op amfinin temel yeteneğidir, ancak aşikar ki sadece büyütmeyi bilmek onun bir op amfi kullanacağını söyleyemez. Belki op amp'i biliyorsunuzdur, diferansiyel amplifikasyonun diferansiyel sinyalleri güçlendirdiğini biliyorsunuz ve hatta ortak mod reddetme oranını bile biliyorsunuz. Öyleyse bugün, operasyonel amplifikatörler ve sinyal sistemleri için ortak mod seviyelerinin önemi hakkında konuşalım.
Bu tipik bir sinyal iletim sistemidir:
Bu sistemdeki önemli noktanın alt sistemin referans potansiyeli olduğunu ve işlemsel kuvvetlendiricinin ortak mod seviyesinin de bir referans voltaj meselesi olduğunu görebiliriz. Op amp'in ortak mod voltajı şu şekilde tanımlanır:
Diferansiyel op amp diferansiyelinin her iki ucundaki sinyallerin orta potansiyel noktası olarak anlaşılabilecek Vcm = (Va + Vb) / 2 hesaplama formülü.
Peki op amfinin ortak mod seviyesinin önemi nedir? Bu, triyotun amplifikatör devresine kadar izlenebilir:
Transistör amplifikasyonunun statik bir çalışma noktası ile yapılandırılması gerekir, yani amplifikatörü doymuş veya kesilmiş bir durumdan ziyade yükseltilmiş bir durumda yapmak için bir ön gerilim voltajının ayarlanması gerekir. Bu nedenle, AC sinyal amplifikasyonu için bir ön voltaj sağlamamız gerekir ve çift beslemeli işlemsel amplifikatörler için, 0V ortak mod voltajı aynı zamanda ortak mod voltajıdır. Bu nedenle, ortak mod voltajını yükseltmemize gerek olmadığını ve ortak mod seviyesinin rolünün bir "platform" sağlamak olduğunu görebiliriz.
Ortak mod voltajı ve gürültü:
Aslında, ilk resim ortak mod voltajının parazit problemini göstermektedir.Refans potansiyelindeki fark, ortak mod seviyesinin farkına neden olacaktır Sinyal algılama sistemi için, parazit kaynağı yakındaki elektrik alanından gelen kapasitif kuplaj ve yakındaki manyetik alandan gelen indüktandır. Uzay radyasyon sinyallerinin bağlanması ve elektromanyetik bağlanması. Aşağıdaki şekil, sinyal kablolarının birkaç parazit özelliğini göstermektedir.Bükümlü tel çifti ve ekranlama ile bazı parazitlerin üstesinden gelebiliriz.
Aşağıda, iletim hattının ortak mod paraziti için bastırma yöntemi verilmiştir: bastırma cihazları ve izolasyon kullanılması.
Örneğin, AC sinyal amplifikasyonunu işlerken, sonraki aşamanın ortak mod girişini etkilemekten kaçınmak için genellikle DC seviyesini kapasitörler aracılığıyla izole ederiz.
Referans potansiyelin neden olduğu ortak mod paraziti için, güç izolasyonu ile nispeten bağımsız iki güç kaynağı sistemi de oluşturulabilir.
Son olarak, yüksek ortak mod voltajı algılama sistemini tanıtacağım.Bu, BMS'de yaygın olarak kullanılmaktadır.Seri ve paralel bağlanmış pil paketlerinin voltajını izlememiz gerekir ve yüzlerce V'a ulaşan yüksek ortak mod voltajları olacaktır. Genel op amperlerin ortak mod voltaj girişi, güç kaynağınınkinden daha küçüktür.
İşte AD629'u örnek olarak alan özel bir diferansiyel algılama işlemsel yükselticisi:
Op amp'in iç yapısı nispeten basittir:
Aslında bunu doğrudan yapmak için sıradan bir op amp kullanabiliriz gibi görünüyor, ancak aslında yüzlerce V'nin ortak mod sinyalinin farklı şekilde algılandığını görebiliyoruz.Geri bildirim direnci uyuşmazsa, ortak modun diferansiyel mod çıkışına neden olacaktır. Çıkış voltajını etkilemek aslında bir ortak mod reddi problemidir. Özellikle algılama akımı çok küçük olduğunda, çıkış voltajı mv cinsindendir ve entegre çipin içindeki direnç, yarı iletken üretim süreci nedeniyle iyi bir eşleşme sağlayabilir.
Aşağıdaki şekil, genel mod reddetme performansıdır:
özet: Basitçe söylemek gerekirse, op amplifikatörün ortak mod voltajı, op amplifikatörün girişinin bir şeklidir.Önemli olan, etkisini ve işlevini anlamamız gerektiğidir.
Öneri - orijinal metni okumak için tıklayın, yazarın daha fazla ilgili blogunu görüntüleyebilirsiniz:
Yazarın daha fazla blogunu görüntülemek için orijinal metni okumak için tıklayın
