差分放大器共模阻抗分析和优化设计介绍
I. 共模阻抗参数体系
II. 跨拓扑结构对比分析
III. 工程化计算模型I. 共模阻抗参数体系
II. 跨拓扑结构对比分析
1. 基本长尾对
- 优点：Zcm=2/gm (RS=0时)
- 缺点：CMRR≈40dB@1kHz
2. Cascode结构
- Zcm提升系数：β+1 (β为晶体管电流增益)
- CMRR>80dB@100MHz
3. 仪表放大器架构
- Zcm=∞ (理想运放假设)
- 实际受PCB漏电流限制：>10GΩ@25℃
IV. 优化设计路线图
材料选择
衬底材料：GaAs HBT较Si BJT提升Zcm 20dB
电阻网络：采用LT5400匹配网络（ΔR<0.005%）
布局准则
对称走线：相位误差<0.1°@100MHz
防护环设计：降低PCB漏电流至<1pA
动态补偿技术
自适应偏置：LTC2057HV实现Zcm温漂补偿±5%
前馈校正：THS4561内置CMFB电路提升CMRR 12dB
V. 工业级验证方案
1. 医疗ECG前端测试
配置：INA333+OPA2333
实测数据：
Zcm=8.9GΩ@60Hz
CMRR=114dB
通过IEC 60601-2-25心电标准
2. 工业4-20mA变送器
创新设计：
三运放仪表架构
激光调阻网络
性能突破：
-40~125℃温漂<0.01%/℃
50Hz共模抑制>120dB
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