差分放大器共模阻抗分析和優(yōu)化設(shè)計介紹
I. 共模阻抗參數(shù)體系
II. 跨拓撲結(jié)構(gòu)對比分析
III. 工程化計算模型I. 共模阻抗參數(shù)體系
II. 跨拓撲結(jié)構(gòu)對比分析
1. 基本長尾對
- 優(yōu)點：Zcm=2/gm (RS=0時)
- 缺點：CMRR≈40dB@1kHz
2. Cascode結(jié)構(gòu)
- Zcm提升系數(shù)：β+1 (β為晶體管電流增益)
- CMRR>80dB@100MHz
3. 儀表放大器架構(gòu)
- Zcm=∞ (理想運放假設(shè))
- 實際受PCB漏電流限制：>10GΩ@25℃
IV. 優(yōu)化設(shè)計路線圖
材料選擇
襯底材料：GaAs HBT較Si BJT提升Zcm 20dB
電阻網(wǎng)絡(luò)：采用LT5400匹配網(wǎng)絡(luò)（ΔR<0.005%）
布局準(zhǔn)則
對稱走線：相位誤差<0.1°@100MHz
防護環(huán)設(shè)計：降低PCB漏電流至<1pA
動態(tài)補償技術(shù)
自適應(yīng)偏置：LTC2057HV實現(xiàn)Zcm溫漂補償±5%
前饋校正：THS4561內(nèi)置CMFB電路提升CMRR 12dB
V. 工業(yè)級驗證方案
1. 醫(yī)療ECG前端測試
配置：INA333+OPA2333
實測數(shù)據(jù)：
Zcm=8.9GΩ@60Hz
CMRR=114dB
通過IEC 60601-2-25心電標(biāo)準(zhǔn)
2. 工業(yè)4-20mA變送器
創(chuàng)新設(shè)計：
三運放儀表架構(gòu)
激光調(diào)阻網(wǎng)絡(luò)
性能突破：
-40~125℃溫漂<0.01%/℃
50Hz共模抑制>120dB
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