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THS4524: CMRR 80dB, 可以加其他的方式提高吗?

Part Number:THS4524Other Parts Discussed in Thread: OPA1637, THS4521, ADS1278

THS4524 看到CMRR最低为80dB, 是否可以加外围的电路增加 CMRR呢? 有参考的方法吗?

使用该器件,CMRR想提高到140dB及以上,请问有好的方法吗?

Amy Luo:

您好,

THS4524 的CMRR给出的随频率变化的曲线如下截图所示,最大是100dB。

datasheet 的第 8.3.4部分给出了测试电路图和测试条件:

下面链接给出了运放CMRR参数的解释:

https://e2echina.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/19680/-part7-cmrr

其中列出了引起运放对共模信号放大的因素,或者说引起运放CMRR降低的因素,如下:

(1)      运放差入输入级的不匹配。这又可分为以下的原因引起的不匹配:

1)      源极或漏极电阻的不匹配,

2)      信号源电阻

3)      栅极-漏极之间的结电容

4)      正向跨导的不匹配

5)      栅极漏电流

(2)      拖尾电流源的输出阻抗

(3)      拖尾电流源的寄生电容会随频率的变化而变化

这些参数都是集成运放固有的参数,是由工艺决定的,因此很难在外部增加电路来提高。唯一的方法是选择其他CMRR性能更好的运放。

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Liang Li:

那加一路右腿驱动,是不是可以增加CMRR呢?另外如果加两级,是否会改善?

"唯一的方法是选择其他CMRR性能更好的运放" 这个有类似低噪声的推荐吗?

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Amy Luo:

我上面回复内容是指运放 THS4524的CMRR参数,不是指系统级的CMRR。

运放的共模抑制比(CMRR)是指其差模增益与共模增益的比,共模增益越小,CMRR就相应越大,运放之所以会对共模信号进行放大,是由于运放参数的不匹配会将共模信号转化为差模信号,对运放输出引起误差。

140dB CMRR的全差分运放,可以看下OPA1637和THP210

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Liang Li:

1.那如何需要增加系统级的VMRR呢?在前面增加一级跟随器是否可以提高更高的CMRR, 但增加一级跟随后是否同时噪声也提高了较多?  您有推荐的设计方式吗?

2.THS4521配合ADS1278使用,参考设计 THS datasheet page 1里面有个Vocm 和ADS1278的Vcom通过运放连接在一起,这样设计的好处是什么?如果不增加运放相连接,让THS的 Vocm悬空, ADS1278 Vcom也悬空,这样会有什么影响呢?

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Amy Luo:

我明天会具体看下您的问题

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Liang Li:

have update?

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Amy Luo:

首先很抱歉,这么迟回复您的问题。

右腿驱动是在心电图(ECG)测量系统中提高共模抑制(CMRR)的方法。

CMRR降低一般是差分输入的各种不匹配造成的,因此需保证差分信号链中各参数的匹配,另外也注意隔离周围的干扰信号。

THS4521的VOCM是输入管脚,是用来设置差分输出共模电压的,悬空的话是默认设置到供电电压的中间值,即 (VS+– VS– ) / 2;

ADS1278的VCOM pin是输出管脚,输出AVDD/2电压,它的作用就是设置模拟输入驱动的输出共模电压的,以增加模拟输入信号的摆动范围。

这样设计的好处是就是不需要设计其他电路来产生THS4521的输出共模电压,且ADS1278模拟输入驱动信号的共模电压满足ADS1278输入范围的要求。

都悬空的话也可以,都悬空的话,THS4521的输出共模电压就是其供电电压的中间值,其输出信号幅值范围可能不满足ADS1278的模拟输入范围。

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Liang Li:

感谢你得回复。 如果是用THS4521 作为系统的第一级,配合右腿驱动电路, 请问这个右腿驱动电路和这个THS4521该如何连接?

如果我用两片THS4521串联的话,CMRR会有提升吗?大概会提升多少?

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Amy Luo:

如上所述,右腿驱动是心电图测量系统中提高共模抑制(CMRR)的方法。

Liang Li 说:如果我用两片THS4521串联的话,CMRR会有提升吗?大概会提升多少?

不会提升,因为第一级运放已经将共模信号转化为误差信号输出,第二级运放仅是将这个误差继续放大而已,同时还会引入新的误差。

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