嗨,欢迎来到兆亿微波官方商城!
服务热线: 010-62975458  17600099251
购物车图片 购物车 ( )
全部商品分类

差分输入单端输出放大器简单的解决方案

2022/3/14 11:52:44
浏览次数: 20

    许多应用都需要使用低功耗、高性能的差分放大器,将小差分信号转换成可读的接地参考输出信号。两个输入端通常共用一个大共模电压。差分放大器会抑制共模电压,剩余电压经放大后,在放大器输出端表现为单端电压。共模电压可以是交流或直流电压,此电压通常会大于差分输入电压。抑制效果随着共模电压频率增加而降低。相同封装内的放大器拥有更好的匹配性能、相同的寄生电容,并且不需要外部接线。因此,相比分立式放大器,高性能、高带宽的双通道放大器拥有更出色的频率表现。


    一个简单的解决方案就是使用阻性增益网络的双通道精密放大器,如图1所示。此电路显示了一种将差分输入转换为带可调增益的单端输出的简单方式。系统增益可通过公式1确定:


差分输入单端输出放大器简单的解决方案


    “图1.差分输入单端输出放大器。”图1.差分输入单端输出放大器。


差分输入单端输出放大器简单的解决方案


    通常,这种方法可以在出现EMI或RFI时提供更加稳定的读取功能,因此,建议在存在噪声问题的情况下使用。在测量热电偶、应变片和电桥式压力传感器输入时尤其如此,因为它们可以在嘈杂的环境中提供极小的信号。


    此电路不仅能测量传感器正负端的电压差,还能提供带部分系统增益的共模抑制功能,实现比单端输入更优越的性能改进。此外,此传感器地还可不同于模拟地。接地输出电压参考在许多应用中都非常重要。系统  取决于网络电阻的容差。


    电路可以将差分输入转换为带可调增益的单端输出。系统增益可以通过RF和RG1的比值来设定,假设RG2=RG1且放大器B的增益为-1。


    例如,180MHz双通道放大器ADA4807-2可以构建为一个针对此应用的反相放大器,并且此电路的噪声较低。此电路拥有较低的静态电流(1000A/放大器),适合低功耗、高分辨率的数据转换系统。


    输入共模电压将会高于电源电压。采用轨到轨输出,这在大共模信号或大输出电压应用中非常有用。例如,数据采集板拥有可接受0V至5V单端输入的ADC。但是,信号源恰巧是传感器电桥产生的差分电压,电桥一个端子为正,而另一个端子为负,以响应存在共模噪声情况下的压力。


差分输入单端输出放大器简单的解决方案


    “图2.差分转单端放大器的性能。”图2.差分转单端放大器的性能。


    图2显示的是施加差分输入电压和电路增益变动的情况。RF值可设置系统增益。可以看到,这张图显示的是系统增益1、2和4,且1kHz时的差分输入电压为1Vp-p。


    此电路对于测量两个大电压之间的小差异非常有用。例如,可以考虑一个解决方案,利用1%的简单  来监控由3V电池供电系统中的3V/GND供电的典型Wheatstone电桥电路。使用1%电阻或更优电阻可实现所需的  水平,并且此电路将会抑制任何共模并按照设置的电路增益放大衰减电桥信号。如果驱动ADC,则需要应用一些电平转换功能,获得0V至5V范围的输出信号。


    该电路同时具有出色的失真和低静态电流的特点。双通道运算放大器解决方案可降低系统成本,而差分放大器的使用则可提高性能。


在线留言询价
推荐阅读
  • 点击次数: 2
    2026-03-27
    容纳 AD7680 的印刷电路板应设计成模拟部分和数字部分相互分离,并限定在电路板的特定区域内。这有助于使用可以轻松分离的地平面。对于地平面,通常最好采用最小蚀刻技术,因为它能提供最佳的屏蔽效果。数字地平面和模拟地平面应仅在一个地方连接。如果 AD7680 所在的系统中多个器件需要 AGND 到 DGND 的连接,则该连接仍应仅在一个点进行,即星形接地点,且该点应尽可能靠近 AD7680 建立。避免在器件下方布设数字线,因为这些线会将噪声耦合到芯片上。应允许模拟地平面延伸至 AD7680 下方,以避免噪声耦合。通往 AD7680 的电源线应使用尽可能宽的走线,以提供低阻抗路径并减少电源线上的毛刺影响。快速切换信号,例如时钟信号之类的线路,应当使用数字地进行屏蔽,以避免向电路板的其他部分辐射噪声,并且时钟信号绝不能布设在模拟输入附近。避免数字信号和模拟信号交叉。电路板两面的走线应相互垂直,这可以减少板上的串扰效应。微带线技术是目前最好的方法,但在双面板上并不总是可行。在这种技术中,电路板的元件面专门用于接地平面,而信号则布设在焊接面。良好的去耦也非常关键。如典型连接图部分所述,所有模拟电源都应使用 10 μF 钽电容与 0.1 μF 电容并联去耦至 AGND。为了从这些去耦元件中获得最佳性能,用户应尽量缩短去耦电容与 V_{DD}V DD和 GND 引脚之间的距离,并使用短走线连接相应的引脚。
  • 点击次数: 2
    2026-03-27
    图1图1显示了AD7680模拟输入结构的等效电路。两个二极管D1和D2为模拟输入提供ESD(静电放电)保护。必须注意确保模拟输入信号超出电源轨的幅度不超过300 mV。这会导致这些二极管正向偏置,并开始向衬底导通电流。这些二极管在不造成器件不可逆损坏的情况下所能导通的最大电流为10 mA。图1中的电容C1通常约为5 pF,主要归因于引脚电容。电阻R1是一个集总元件,由跟踪保持开关的导通电阻组成。该电阻通常约为25 Ω。电容C2是ADC采样电容,典型电容值为25 pF。对于交流应用,建议在相关的模拟输入引脚上使用RC低通滤波器,以从模拟输入信号中去除高频分量。在谐波失真和信噪比至关重要的应用中,模拟输入应由低阻抗源驱动。大的源阻抗会显著影响ADC的交流性能。这可能需要使用输入缓冲放大器。运算放大器的选择取决于具体的应用。当没有使用放大器来驱动模拟输入时,源阻抗应限制为低值。最大源阻抗取决于可以容忍的总谐波失真(THD)量。随着源阻抗的增加,THD也会增加,性能随之下降(见图2)。AD7680 的输出编码为直接二进制。图2
  • 点击次数: 3
    2026-03-27
    LTC2400 是一款 2.7V 至 5.5V 微功耗 24 位转换器,具有集成振荡器、4ppm 积分非线性 (INL) 和 0.3ppm 均方根 (RMS) 噪声。其采用了 delta-sigma 技术,为多路复用应用提供单周期建立时间。通过单个引脚,可以将 LTC2400 配置为在 50Hz 或 60Hz ±2% 下实现超过 110dB 的抑制,或者可以由外部振荡器驱动,以实现 1Hz 至 120Hz 范围内的用户定义抑制频率。内部振荡器不需要外部频率设置元件。该转换器接受从 0.1V 到 Vcc 的任何外部参考电压。凭借其扩展的输入转换范围(-12.5% VREF 至 112.5% VREF),LTC2400 有效地解决了先前传感器或信号调理电路的偏移和超量程问题。LTC2400 通过灵活的 3 线数字接口进行通信,该接口兼容 SPI 和 MICROWIRE™ 协议。特性SO-8封装的24位ADC4ppm INL,无缺失代码4ppm满标度误差多路应用的单次转换设置时间0.5ppm偏移0.3ppm噪声内部振荡器——不需要外部组件110最小dB,50Hz/60Hz陷波滤波器参考输入电压:0.1V至VCCLive Zero——扩展输入范围可容纳12.5%的超量程和欠量程单电源2.7V至5.5V运行低电源电流(200µA)和自动关机常见应用体重秤直接温度测量气体分析仪应变计传感器仪器仪表数据采集工业过程控制6位数字数字视频录像机
  • 点击次数: 2
    2026-03-27
    LTC2351-14 是一款 14 位、1.5Msps ADC,具有六个同时采样的差分输入。该器件仅从单个 3V 电源消耗 5.5mA 电流,并采用微型 32 引脚 (尺寸:5mm × 5mm) QFN 封装。睡眠关断模式可进一步将功耗降低至 12µW。低功耗和微型封装的结合使 LTC2351-14 非常适合便携式应用。LTC2351-14 包含六个独立的差分输入,这些输入在 CONV 信号的上升沿同时采样。这六个采样输入随后以每通道 250ksps 的速率进行转换。83dB 的共模抑制比允许用户通过差分测量来自源头的信号,从而消除接地环路和共模噪声。该器件根据 BIP 引脚的状态,差分转换 0V 至 2.5V 的单极性输入,或 ±1.25V 的双极性输入。只要保持差分输入范围,任何模拟输入都可以摆幅至电源轨。转换序列可以根据 SEL2、SEL1 和 SEL0 输入的逻辑状态进行缩减,以转换少于六个的通道。串行接口在 96 个时钟周期内发送六个转换结果,以兼容标准串行接口。特性具有六个同时采样差分输入的1.5Msps ADC每通道250ksps吞吐量75dB信噪比低功耗:16.5mW3V单电源操作2.5V内部带隙基准,可与外部基准过度驱动3线SPI兼容串行接口CONV触发的内部转换睡眠(12μW)关机模式NAP(4.5mW)关机模式0V至2.5V单极或±1.25V双极差分输入范围83dB共模抑制微型32针(5mm×5mm)QFN封装应用多相功率测量多相电机控制数据采集系统不间断电源
  • 点击次数: 3
    2026-03-27
    AD574A 是一款完整的 12 位 A/D 转换器,无需任何外部元件即可提供完整的逐次逼近模拟-数字转换功能。当控制部分被指令启动一次转换(如下所述)时,它使能时钟并将逐次逼近寄存器 (SAR) 复位为全零。一旦转换周期开始,便无法停止或重新启动,且输出缓冲器中的数据不可用。SAR 由时钟定时,将按顺序遍历转换周期,并向控制部分返回一个转换结束标志。控制部分随后将禁用时钟,将输出状态标志拉低,并使能控制功能以允许通过外部命令进行数据读取操作。在转换周期期间,内部 12 位电流输出 DAC 由 SAR 从最高有效位 (MSB) 到最低有效位 (LSB) 进行顺序控制,以提供一个输出电流,该电流通过 5 kΩ(或 10 kΩ)输入电阻器精确平衡输入信号电流。比较器判断每个逐次加权的位电流的加入是否导致 DAC 电流总和大于或小于输入电流;如果总和较小,则保留该位(置 1);如果总和较大,则关闭该位(置 0)。在测试完所有位后,SAR 包含一个 12 位二进制代码,该代码在 ±1/2 LSB 范围内精确表示输入信号。温度补偿埋入式齐纳基准为 DAC 提供主要电压基准,并保证了随时间和温度的极佳稳定性。该基准经过修整,精度为 10.00 伏 ±0.2%;当 AD574A 由 ±15 V 电源供电时,除了基准输入电阻器(0.5 mA)和双极性偏置电阻器(1 mA)的需求外,它还可以向外部负载提供高达 1.5 mA 的电流。如果 AD574A 使用 ±12 V 电源,或者如果必须在整个温度范围内提供外部电流,则建议使用外部缓冲放大器。在转换期间,施加在 AD574A 基准上的任何外部负载必须保持恒定。薄膜应用电阻器经过修整以匹配 DAC 的满量程输出电流。有两个 5 kΩ 输入标度电阻器,允许选择 10 伏或 20 伏的量程。10 kΩ 双极性...
热门分类
关于我们

───  公众号二维码  ───

兆亿微波商城微信公众号

兆亿微波商城www.rfz1.com是一个家一站式电子元器件采购平台,致力于为广大客户提供高质量、高性能的电子元器件产品。产品覆盖功放器件、射频开关、滤波器、混频器、功分器、耦合器、衰减器、电源芯片、电路板及射频电缆等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、BOM配单及提供产品配套资料等,为客户提供一站式供应链采购服务。 

  • 品质 • 正品行货 购物无忧
  • 低价 • 普惠实价 帮您省钱
  • 速达 • 专业配送 按时按需
Copyright ©2020 - 2021 兆亿微波科技有限公司
X
1

QQ设置

    1
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

电话 电话 电话
010-62975458
    1
6

二维码管理

    1
返回顶部
展开