具有高共模抑制的前置放大器

相同的双运算放大器可用于产生高共模抑制。事实上,如果我们同时不需要高输入阻抗,只使用双运放的一侧就足够了。原理图如图所示图8

图8

图8。具有高共模抑制的前置放大器。

高共模抑制的关键是正、负输入路径上的平衡阻抗。精确的499欧姆电阻提供良好的平衡。50欧姆负载的正向增益近似为单位,输入可以处理高达+- 3V DC的共模电压。另一方面,共模输入电阻只有499欧姆,所以这个前置放大器最好用在端口2电缆上。测得的S参数如图9.请注意,转发传输参数S21在低频时为-0.38 dB。这是由于50欧姆源阻抗和1欧姆单边输入阻抗之间的衰减。结构类似于前面的前置放大器,它将在下一节中展示。

图9

图9。前置放大器的S参数如图7所示。

具有高输入阻抗和高共模抑制的前置放大器

如果我们想要一个通用的前置放大器,既可以用在端口1上,也可以用在端口2电缆上,我们可以级联上面所示的两个前置放大器。原理图如图所示图10.该放大器在50欧姆端之间有6db正向增益,因此,其共模输入电压范围限制在+- 1.2 V DC。测得的S参数如图11

图10

图10。具有高共模抑制和高输入阻抗的前置放大器。

图11

图11。前置放大器实测S参数如图10所示。

第二和第三前置放大器总共需要四个运算放大器,因此要利用第二双运算放大器中未使用的一半前置放大器如图所示图10,所示的前置放大器图8都是在同一块原始板上建造的。结构如图所示图12

图12

图12。前置放大器的结构如图8和10所示。

结论

共模输入阻抗和共模抑制比是前置放大器的两个主要参数,有助于减少双端口并联阻抗测量设置中的电缆编织误差。当前置放大器使用在端口1电缆上时,高共模输入阻抗是很重要的。端口1电缆上的共模抑制无关紧要。事实上,当我们需要测量直流偏置依赖性时,没有共模抑制是首选的,这样来自源的直流偏置电压可以传播到DUT。当前置放大器在端口2电缆上时,共模抑制是重要参数,输入阻抗无关紧要。

参考文献

“在配电网络中测量毫欧姆和皮亨利”,DesignCon 2000,可在http://www.electrical-integrity.com/Paper_download_files/DC00_MeasuringMiliohms.pdf

[2]“仪器电缆的编织阻抗如何影响PI和SI测量”,DesignCon 2019, 2019年1月,加利福尼亚州圣克拉拉

[3]中低频范围内PDN阻抗测量的精度改进,DesignCon 2010, 2010年2月1-4日,加州圣克拉拉www.electrical-integrity.com

Picotest J2113A半浮动差分放大器-接地回路断路器,https://www.picotest.com/products_J2113A.html