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1%误差的电阻对共模抑制比有多少?

例如,在“放大器共模抑制比(CMRR)参数评估和电路共模抑制能力实例分析”的情况下,电路的共模抑制能力由于电阻误差而降低,这是常见的一种。使用通用放大器构建差分放大器电路时遇到的问题。工程师常常想知道1%的抗误码率对共模抑制比有多大影响?本文将详细讨论并在LTspice中使用蒙特卡洛分析进行仿真。如图2.44所示,假设电阻R1〜R4为无误差电阻,则电路的CMRR值由放大器本身确定。图2.44差分放大器电路ADA4077的输出信号为公式2-29。使用典型的150dB ADA4077共模抑制比并将其代入公式2-29,误差与信号之比约为0.0316‰。将图2.44中电阻R1〜R4的电阻误差设为δ,电路如图2.53所示。图2.53具有电阻误差的差分电路远小于1,因此该电路的差分模式增益Ad仍比R1差R2,但共模增益Ac变化很大。在共模输入信号Vcm的作用下,输出信号Vo_cm为公式2-30。完成后,可以获得公式2-31。因此,电路的共模增益Ac为公式2-32。因此,该电路的共模抑制比为公式2-33。将1%的电阻误差和100的差模增益代入公式2-33,可得出图2.53中电路的共模抑制比约为2525倍(68dB)。电路的实际输出信号为:可以看出,由电阻误差和信号引起的输出直流误差约占39.6%。与ADA4077自己的共模抑制比引起的误差相比,误差增加了12522倍。电路远不能发挥高共模抑制比的优势。因此,新一代差分放大器集成了经过激光校准的比例电路以进行优化。蒙特卡洛可用于LTspice中以分析电阻的影响,如图1(a)所示。使用ADA4077来构建增益为-100倍的差分放大器,输入共模信号为10V,输入差分模式信号为10mV,理想情况下输出信号为-1V。图1 ADA4077-2电路的蒙特卡洛分析以及电阻R2和R4设置为1KΩ±1%,R1和R3设置为100KΩ±1%,蒙特卡洛分析结果如图1(b)所示),在电阻误差范围内内部随机生成100组电阻数据,获得的最大输出电压为-1.332V,最小最大输出电压为-0.673V。