想要把差分放大器电路做得更准,其实就这么几步。不管是干啥,只要用了模拟电路,都绕不开这个图里的结构。就拿测量来说,精度要求高了,就得把那些常见的毛病——像失调、噪声和漂移啥的——都给压下来。这时候,挑个好的运算放大器只是基础,外面接的电阻怎么选才是关键。尤其是那些电阻,必须得找阻值匹配得好的,不能瞎挑。 理想的情况下,电阻的比值要一样(R2/R1=R4/R3),要是差了点,共模误差肯定就出来了。这个电路抑制共模误差的本事叫共模抑制比(CMRR),它决定了电压怎么随输入电压变。最好的情况是输出电压纹丝不动,只看俩输入的差值。可实际干活的时候,就没那么理想了。 CMRR通常用分贝表示,图里的电路要看放大器本身和外面的电阻咋样。后面说到的电阻带来的CMRR,咱们用个“R”后缀表示。比如想让增益G=1,用容差1%、匹配度2%的电阻,算出来的共模抑制比只有34分贝,挺低的。这时候哪怕放大器自带的CMRROP再好也没用,整个链路的精度永远取决于那个最差的零件。所以做精密测量的时候,电阻的精度得死死盯着。 普通电阻的阻值并不稳当,会被温度和机械负载折腾得变来变去。根据具体需求,我们可以选匹配度更高的电阻对或者网络。很多用薄膜技术做的电阻匹配性特别好。用这种带匹配电阻的网络(比如LT5400),能让电路的整体CMRR提高不少。LT5400在整个温度范围内都很准,跟差分放大器搭在一起用效果更好,比单买电阻的CMRR高出一倍。 图2是加了LT5400的电路图。这个LT5400的匹配精度能做到0.005%,把电阻带来的那部分共模抑制比(CMRRR)拉到了86分贝。不过整个系统的共模抑制比(CMRRTotal)是把电阻的CMRR和放大器的CMRROP加在一起算的。拿公式3一算就清楚了。比如LT1468的典型值是112分贝,配合LT5400用在增益G=1的情况下,总共模抑制比就是85.6分贝。 还有一种省事的办法是用集成式差分放大器,像LTC6363这种直接把放大器和匹配电阻焊在一个芯片上的。它把之前的那些麻烦事都给解决了,同样也能达到很高的精度,CMRR甚至能超过90分贝。总之啊,为了系统性能好,要么得好好挑外面的电阻电路;要么就直接上集成式差分放大器,比如LTC6363这种带匹配电阻的东西。