Дифференциальный преобразователь в несимметричный

Первоначально я хотел настроить простую схему кривой для измерения характеристик спасенного биполярного транзистора. Эта схема работает путем измерения напряжения и тока через транзистор при различных приложенных напряжениях на базе и коллекторе. Для этого я нашел простое руководство, в котором используется тот же USB-осциллограф, что и у меня ( https://www.instructables.com/id/Semiconductor-Curve-Tracer-With-the-Analog-Discove/ ).). Заминка возникла при попытке реализовать схему на макетной плате; Я обнаружил, что их схема измеряет дифференциальное напряжение на коллекторном резисторе для определения тока. Для меня это не было бы проблемой, пока я (скорее навсегда) не подсоединил адаптер BNC-щупов к своему USB-скопу, который связывает отрицательные входы всех BNC-щупов вместе. Поэтому в качестве простого решения я решил, что могу просто построить дифференциальный преобразователь в несимметричный, чтобы избежать проблемы контуров заземления в моих пробниках.

Для получения дополнительной информации я сделал быстрый поиск в Google по терминам «дифференциальный преобразователь в несимметричный», и он дал мне эту статью как лучший результат ( https://www.analog.com/en/analog-dialogue/raqs ). /raq-issue-145.html ). Торопясь приступить к своему основному проекту, я собрал эту схему на макетной плате.

введите описание изображения здесь

Мои результаты были достаточно точными для дифференциальных сигналов, но я обнаружил, что синфазные сигналы не были полностью ослаблены.

проверка синфазного сигнала

Отлично, так что я предполагаю, что это как-то связано с неидеальностью операционных усилителей. Затем я вспомнил, что я знаю о схемах, и понял, что операционный усилитель, по сути, сам по себе является дифференциальным преобразователем в несимметричный. Я быстро нашел схему «дифференциального усилителя», которая, по сути, достигла бы того же результата только с одним операционным усилителем ( https://www.electronicshub.org/ Differential-amplifier /).

Итак, мой вопрос (наконец): какие преимущества предлагает схема с двумя операционными усилителями по сравнению с решением с одним операционным усилителем? Кроме того, какой из них лучше подходит для простого (почти постоянного) измерения тока? заранее спасибо

Ответы (1)

Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) ограничен многими факторами. Я ожидаю, что в вашем случае допуск резисторов является основной проблемой.

Чтобы получить подавление 40 дБ в синфазном режиме, усиление каждого из двух входных сигналов должно быть одинаковым в пределах 1%. Для этого требуются резисторы с жесткими допусками, а для динамических сигналов даже емкости должны быть согласованы.

Схема, которую вы используете в настоящее время, имеет одинаковый входной импеданс на каждой стороне, схема с одним операционным усилителем — другой входной импеданс, поэтому любой импеданс источника вызовет наличие синфазного напряжения.

Классический дифференциальный усилитель фактически использует 3 усилителя и часто называется инструментальным усилителем. Он имеет бесконечное (теоретически) входное сопротивление.введите описание изображения здесь

При таком расположении можно получить высокое входное сопротивление с двумя усилителями:введите описание изображения здесь

При всех вариациях вам нужно знать не только баланс, который может повлиять на CMRR, но и абсолютное значение синфазного напряжения. Если их слишком много, один из усилителей может превысить свои возможности до того, как выходной сигнал достигнет своего предела.

Дифференциальный преобразователь в несимметричный
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v