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仪表放大器共模抑制排查思路

更新时间：2026-10-21 08:31:32 大小：39K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：仪表放大器共模抑制比CMRR差分信号故障排查 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

仪表放大器共模抑制变差异常的排查思路 1. 学习目标 本节目标明确。学完应能判断CMRR（共模抑制比）异常的来源属于器件、电路还是测试环节。应能独立复测CMRR。应能针对排查结果给出修正措施。 这些目标服务于工程实战。仪表放大器常用于传感器微弱信号放大，其共模抑制能力决定能否从强共模干扰中提取差分信号。CMRR一旦变差，输出将混入共模分量，直接损坏测量精度。因此定位CMRR异常是仪表放大器应用中的关键能力。 2. 基本概念 2.1 共模与差分信号 差分信号是两输入端之差。共模信号是两输入端的平均值。理想仪表放大器只放大差分、抑制共模。实际器件存在不完美，部分共模泄漏到输出，即CMRR的来源。 共模抑制比定义为差分增益与共模增益之比。用分贝表示时，数值越大越好。典型仪表放大器CMRR在80dB以上，高端的可达120dB以上。异常通常指该指标大幅低于数据手册标称值。 2.2 CMRR变差的典型表现 表现为同相干扰被放大。输入端叠加共模干扰时，输出本应不变，实际却随共模起伏。另一表现是共模电压变化时，输出出现直流偏移或波动。测量精度随共模电压升高而恶化。 排查前先分清三种可能：器件本身CMRR不足、电路外部因素破坏共模抑制、测试方法引入假性变差。三者成因不同，处理方式也完全不同。这一点务必先明确。 3. 核心公式 3.1 CMRR定义 CMRR定义为差分增益与共模增益之比，常用分贝表达： 其中 为差分增益， 为共模增益。此式用于定量评估器件对共模的抑制能力。CMRR越高，同等共模输入下输出的泄漏分量越小。 3.2 电阻失配对CMRR的影响 外部增益电阻的失配会显著降低CMRR。当增益电阻存在偏差时，共模泄漏与电阻失配率相关。可近似表示为： 其中k为增益因子，δ为电阻相对失配率。由此式可见，电阻失配δ每增大，CMRR即按比例下降。这是工程中最常见的CMRR变差根因。

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