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應用VCM的輸出擺幅

電子設計 ? 來源:網友電子設計發布 ? 作者:網友電子設計發布 ? 2021-11-23 15:08 ? 次閱讀

工程師們幾十年來一直在努力理解神秘的共模電壓 (VCM) 與輸出電壓 (VOUT) 比較圖。盡管 VCM 與 VOUT 形狀經常會因器件及設置配置的不同而不同,但最常見的形狀則如圖 1 所示。

隨著 VCM 接近電源電壓,內部運算放大器的輸入/輸出限制會限制器件的 VOUT 范圍。因此,所應用 VCM 的輸出擺幅通常取決于內部運算放大器拓撲、電源電壓、增益以及參考電壓。

圖 1 中產品說明書圖表的測試條件是 VS = ±15V,VREF = 0V。

很多應用都需要不同的工作條件,因此需要定制的 VCM 與 VOUT 比較圖。精確的 *** 模型和 TINA-TITM 測試電路可生成這些圖表,獲得更進一步的了解。

圖 2 是一個 TINA-TI 測試電路,可生成 INA114 的 VCM 與 VOUT 比較圖。您可在這里下載仿真文件。如果您還沒有安裝 TINA-TI 軟件,可在這里安裝。

“CM”源可生成一個 1Hz 共模信號,峰至峰幅度等于兩個電源的整個范圍。

“DM”源和兩個非獨立源 VCVS1 與 VCVS2 可生成由該器件放大的差分輸入信號。我將“DM”幅值設定為 600mVpp,以防止輸入明顯超過電源電壓。

為測試該器件的輸出極限,我通過將 R1 設定為 1.02k?,選擇 50V/V 的增益。通過 1 秒瞬態分析得出了圖 3 中的圖表。

注意,隨著 VCM 接近電源電壓,VOUT 將接近零。為了使瞬態分析看起來更像產品說明書曲線,我使用后處理器的 XY 繪圖特性繪制出了輸出電壓 (X) 與共模電壓 (Y) 的比較圖。圖 4 中的圖表表明:在這些測試條件下,仿真圖表與 INA114 產品說明書曲線關系密切。

產品說明書圖表(右)

通過使用或修改該 TINA-TI 測試平臺,不僅可快速評估 *** 模型 VCM 與 VOUT 特性比較的準確性,而且還可仿真改變工作條件的效果,如圖 5 所示。

因此,下次您對儀表放大器感到困惑時,請務必考慮一下應用的工作條件如何影響器件的VCM 與 VOUT 比較圖。

責任編輯:haq

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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