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[導(dǎo)讀]單端信號是相對于差分信號而言的,單端輸入指信號有一個參考端和一個信號端構(gòu)成,參考端一般為地端,差分是將單端信號進行差分變換,輸出兩個信號,一個和原信號同相,一個和原信號反相。差分信號有較強的抗共模干擾能力,適合較長距離傳輸,單端信號則沒有這個功能。大多時候,信號傳輸?shù)浇邮斩撕?,要將單端信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘枴?

單端信號是相對于差分信號而言的,單端輸入指信號有一個參考端和一個信號端構(gòu)成,參考端一般為地端,差分是將單端信號進行差分變換,輸出兩個信號,一個和原信號同相,一個和原信號反相。差分信號有較強的抗共模干擾能力,適合較長距離傳輸,單端信號則沒有這個功能。大多時候,信號傳輸?shù)浇邮斩撕?,要將單端信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘枴?/p>

單端轉(zhuǎn)差分信號電路詳解

單端-差分轉(zhuǎn)換電路

 

上圖中電路是一種雙放大器反饋結(jié)構(gòu),其中運放決定了電路的精度以及噪聲性能,而差分放大器則扮演了單端-差分轉(zhuǎn)換功能。這個反饋結(jié)構(gòu)抑制了AD8476的誤差,包括噪聲、失真、偏移、漂移,它用運放的大開環(huán)增益替代了AD8476內(nèi)部的運放反饋回路。本質(zhì)上,這個結(jié)構(gòu)是采用運放針對輸入端的開環(huán)增益,衰減了AD8476的誤差。

圖中的外接電阻RF和RG設(shè)定單端-差分放大器的增益,即

單端-差分轉(zhuǎn)換電路

 

將RF短路,RG開路,可以設(shè)定為最低增益2。

與任何反饋連接相同,必須非常注意確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。OP1177與AD8476的級聯(lián)構(gòu)成了一個組合式差分輸出運放,其開環(huán)增益是OP1177開環(huán)增益與AD8476閉環(huán)增益的乘積。因此,AD8476的閉環(huán)帶寬為OP1177的開環(huán)增益加了一極。為確保穩(wěn)定性,AD8476的帶寬應(yīng)高于OP1177的單位增益頻率。當(dāng)電路的閉環(huán)增益大于2時,這個要求可以放松,因為電阻反饋

網(wǎng)絡(luò)可有效地將OP1177的單位增益頻率降低RG/(RG+RF)。AD8476的帶寬為5MHz,而OP1177的單位增益頻率為1MHz,因此電路在任何增益下都不會有穩(wěn)定性問題。

當(dāng)使用單位增益頻率遠大于差分放大器帶寬的運放時,可以插用一個帶寬限制電容CF,如圖所示。電容CF與反饋電阻RF構(gòu)成一個積分器,整個電路的帶寬則為:

單端-差分轉(zhuǎn)換電路

 

帶寬方程1/2系數(shù)的原因是:電路的輸出是按單端反饋,而不是差分式。因此,電路的反饋系數(shù)與帶寬都要減半。

如果這個減少的帶寬小于差分放大器的閉環(huán)帶寬,則電路就會穩(wěn)定。這種帶寬限制技巧也可以將RG開路,從而獲得2的增益。

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