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OPA2277UA差分输入转单端输出

avatar yangbo liu 提问时间: 2023-09-26 12:57:44 / 已解决
Other Parts Discussed in Thread: OPA2277, INA133, INA152, INA143, INA159, OPA2107

差分输入5V直流电压,经过OPA2277后转成单端,VO=4.95v,损失了50mV,请问是什么原因导致的?如何确认问题根源?


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6个回答
  • avatar Will Wang47
    回答时间: 2023-09-26 13:21:21

    Hi,

    这个是分离式差分放大器中存在的一个常见的问题,由低共模抑制比引起的对共模电压的放大。

    在图中,采用的是1%的电阻,电阻之前不能做到非常好的匹配,会造成电路的共模抑制比偏低。

    针对你的电路,在TINA中做了仿真,对电阻值在1%精度范围内做了一定调整,得到如下结果。这个结果是随机的,实际电路中不同电路板之间测量结果会不相同。

    解决办法有两个:

    1. 采用精度更高的电阻,0.1%,结果会比现在好。

    2. 采用集成式差分放大器,共模抑制比可以做到80dB以上,推荐 INA159, INA152, INA143, INA133

  • avatar Kailyn Chen
    回答时间: 2023-09-26 13:51:34

    Willing说的很对,您的这个问题,是采用单运放实现仪表放大器的差分放大电路功能常见问题,其实也是仪表放大和普通运放的主要区别,在这一电路中,要求电阻对R1 /R2和R3 /R4的比值匹配得非常精密,否则,每个输入端的增益会有差异,直接影响共模抑制。例如,当增益等于 1 时,所有电阻值必须相等,在这些电阻器中只要有一只电 阻 值 有 0.1% 失 配 , 其CMR便 下 降 到 66 dB(2000:1)

  • avatar yangbo liu
    回答时间: 2023-09-26 14:20:41

    我现在使用仪表放大电路去做,也是可以提高CMRR,今天试了一下,输出失调电压就没了。

  • avatar Will Wang47
    回答时间: 2023-09-26 14:43:01

    还有一点,你之前电路采用的OPA2277输入偏置电流偏大, 现在采用的OPA2107输入失调电压偏大,如果追求高精度,可以用OPA19x去做这个电路,效果应该比现在要一些。

  • avatar yangbo liu
    回答时间: 2023-09-26 15:04:26

    如果使用OPA2277UA采用上面的仪表放大器电路,是否能够做到CMRR>100dB

  • avatar Will Wang47
    回答时间: 2023-09-26 15:28:36

    不能,前级差模放大倍数太小,后级共模抑制比无法做到很高,两者级联的结果也是无法做到很高的共模抑制比。

    详细的解释可以参考下面两篇文章理解:

    e2e.ti.com/.../what-you-need-to-know-about-cmrr-the-instrumentation-amplifier-part-2

    e2e.ti.com/.../what-you-need-to-know-about-cmrr-instrumentation-amplifier-topologies-part-3

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