抑制共模电压(抑制共模电压的方法)
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为什么要抑制共模信号?
因此,抑制共模信号至关重要,它直接关系到差分放大器的精度和信号处理的可靠性。一个高效的共模抑制比可以确保信号处理过程中,我们能有效地提取和放大所需的差模信号,避免不必要的噪声干扰。
差动放大器抑制共模信号的原因:在差动放大电路中,对于差模而言,发射极或源极相当于接地,没有反馈电阻。而对共模信号来说,其半边等效电路的发射极或源极相当于接了实际尾电阻的两倍的电阻,所以共模增益相对于差模增益就很小了,最终实现了对共模的抑制。
共模信号电压增益越小,说明放大电路性能越好。因为共模信号不是我们所需要的,如果这个被放大很多,会影响到真正需要放大的差模信号。共模电压放大倍数越小,对共模信号的抑制作用就越强,放大器的性能就越好。在电路完全对称的条件下,双端输出的差分放大器对共模信号没有放大能力,完全抑制了零点漂移。
变频器中的共模电压
1、要有效抑制共模电压,硬件层面通常采用滤波技术,如RLC滤波器和共模抑制器。RLC滤波器虽能抑制差模干扰和部分高频共模,但对共模电压的dv/dt抑制效果有限。而共模变压器(CMT)通过在逆变器和电机间安装,能有效隔离共模电流,减少噪声和干扰。
2、对限制变频器输出的共模电压条件为:基波相电压峰值和共模电压峰值之和不超过51倍额定相电压。
3、带宽要求 变频电机轴电压由变频器输出PWM感应产生,其信号频谱类似变频器输出PWM波的频谱,谐波含量丰富。
共模电压怎样抑制
1、而差分电路的输出电压是两只管子的集电极电位差,这样先前两只管子集电极电位上升的电位量在这里做减法运算后就是0了,因此共模信号是无法被输出的,而差摸信号恰好相反,由于方向相反,会使得一只管子集电极电位增加,一只管子集电极电位减小,这样做完减法运算后,恰好就被放大输出了。
2、理想尾电流源如一颗定海神针,确保输出电平稳定,不受偏置电压的干扰。然而,现实中的非理想尾电流源,如饱和MOS管,由于沟道调制,输入信号变化会反射在输出,这就需要通过电路设计的对称性来抵消共模影响。
3、共模信号的变化会影响输出电平,而差动对的原理在于,即使输入信号围绕共同工作点波动,通过相减操作,可以消除共模信号的影响,保持输出稳定。尾电流源的引入进一步增强了这种抑制,因为它将一侧电路变为有源级负反馈,使得输出电压在输入共模变化时保持不变。
4、抑制策略:硬件与软件并举 要有效抑制共模电压,硬件层面通常采用滤波技术,如RLC滤波器和共模抑制器。RLC滤波器虽能抑制差模干扰和部分高频共模,但对共模电压的dv/dt抑制效果有限。而共模变压器(CMT)通过在逆变器和电机间安装,能有效隔离共模电流,减少噪声和干扰。
5、共模干扰的来源广泛,包括电网电压波动、辐射感应和接地电位差等。在电路中串联共模电感,利用其感抗阻尼共模电流,是一种有效的抑制策略。例如,在USB信号线上的共模干扰抑制就是一个典型的应用实例。
6、抑制共模干扰的主要方法包括滤波,例如在电路中使用共模电感,它通过增强对共模电流的阻尼效果来衰减干扰。USB信号上的共模干扰可以通过共模电感有效抑制。对于电源回路的干扰,共模电容和差模电容可以提供最短路径,旁路共模或差模信号,从而减少干扰。除了硬件滤波,信号线路屏蔽和降低地线阻抗也是有效手段。
差分放大器有何特点,主要用在哪些地方
1、差分放大器特点:放大差模电压抑制共模电压。能把两个输入电压的差值加以放大的电路,也称差动放大器。这是一种零点漂移很小的直接耦合放大器,常用于直流放大。它可以是平衡输入和输出,也可以是单端(非平衡)输入和输出,常用来实现平衡与不平衡电路的相互转换,是各种集成电路的一种基本单元。
2、差分架构放大器的优点主要包括高精度、强抗干扰能力、低功耗和较宽的带宽。首先,差分架构放大器能够实现高精度的信号放大。这是因为差分放大器通过差分输入方式,能够准确捕捉并放大两个输入信号之间的微小差异。
3、普通差分放大电路:具有增益高、带宽宽、抗干扰能力强等特点。常用于信号放大和抑制共模干扰等应用。差分运算放大电路:采用运算放大器构成,可以对输入信号进行加减运算,并输出一个放大的差分信号。常用于运算放大、滤波等应用。