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超声波热量计放大原理

超声波热量计放大原理
  共模抑制(CMR)是指抵消任何共模信号(两输入端电位相同)同时放大差模信号(两输入端的电位差)的特性,这是仪表放大器所提供的蕞重要功能。DC和交流(AC)CMR两者都是仪表放大器的重要技术指标。使用任何仪表放大器都能将由于DC共模电压(即出现在两输入端的DC电压)产生的任何误差减小到80dB至120dB.
  超声波热量计共模增益(ACM)是指输出电压变化与共模输入电压变化之比,它与CMR有关。ACM是指两个输入端施加共模电压时从输入到输出的净增益(衰减)。例如,一个仪表放大器的共模增益为1/1000,其输入端的10V共模电压在其输出端会呈现出10mV的变化。差模增益或常模增益(AD)是指两个输入端施加(或跨接)不同的电压时输入与输出之间的电压增益。共模抑制比(CMRR)是指AD与ACM之比。请注意在理想的仪表放大器中,CMRR将成比例随增益增加。
  超声波热量计CMR通常是在给定频率和规定不平衡源阻抗条件下(例如,60Hz频率,1kΩ不平衡源阻抗)对满度范围共模电压(CMV)的变化规定的。
数学上,CMRR可用下式表达:CMRR=AD[VCM/VOUT];其中:
  AD是放大器差模增益。
  VCM是呈现在放大器输入端的共模电压。
  VOUT是当共模输入信号施加到放大器时呈现的输出电压。
  CMR是CMRR的对数表达形式,即:CMR=20Log10CMRR如1的仪表放大器电桥电路能有效地抑制了出现在电桥两个输出端的DC共模电压,同时放大了非常微弱的电桥信号电压。另外,许多现代仪表放大器提供高达80dB的CMR,并允许使用低成本、非稳压的DC电源激励电桥。虽然运算放大器也具有CMR,但是共模电压与信号电压一起被传送到输出端,利用三只运算放大器和一些0.1精度电阻器自己搭成的放大器,通常CMR只能达到48dBCMR,因此需要一种经过稳压的DC电源来激励电桥。
  实际上,信号通过运算放大器的闭环增益被放大而共模电压仅得到单位增益。这种在增益方面的差异确实能按照信号电压的百分比对共模电压提供一些衰减。然而,共模电压依然出现在输出端并且它的存在降低了放大器的有效输出范围。由于许多原因,出现在运算放大器的输出端的任何共模信号(DC或AC)都是非常有害的。

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