CMRR在測量差分小訊號時的重要性——輸出誤差分析
阿新 • • 發佈:2019-01-10
以ADI公司的差分放大器AD8276分析CMRR在測量小訊號時的誤差影響,下圖是晶片手冊截圖:
放大器的誤差預算分析一般從以下幾點計算:
精度方面:
1、Initial gain error(比如圖中的Gain Error=0.02%);
2、Offset voltage(圖中System Offset=200uv);
3、CMRR(圖中CMRR=86dB);
溫飄方面:
4、溫飄增益(圖中Gain Drift=1ppm/°C);
5、溫度偏執電壓(圖中Average Temperature Coefficient=0.5uV/°C);
計算過程:
下圖是電流取樣應用電路:
應用場景:假定輸入最大共模電壓Vcm=±27V,圖中Ish=1A,Rsh=10Ω,那麼V=10V。
Initial gain error:0.02%——誤差200uv;
Offset voltage :200uv;
CMRR:令由CMRR引起的誤差為x,有公式20log(27/x)=86,可得x=1353uv;
溫飄增益:1ppm/°C * 60°C=60ppm=0.00006V=60uv;
溫度偏執電壓:0.5uV/°C * 60°C=600uv;
總誤差:=200uv+200uv+1353uv+660uv=2413uv;
輸出電壓10V中,有2413uv的誤差,佔比0.0002413%;
如果輸出的電壓縮小10倍,變成1V,誤差就會擴大10倍,變成24130V,佔比2.413%;
這些個誤差計算是我自己的理解,在測量小訊號時提高差分輸入電壓有利於降低誤差對輸出的影響。
這些誤差中最重要的是CMRR的影響,造成的誤差可由公式20log(Vcm/x)=CMRR(dB)來計算。
有理解錯誤的地方請留意指正。