一文分析可保持CMRR的可变增益超级电路

参与平衡信号传输的任何人都会熟悉超级电路，它是一种差分放大器，可为平衡线路的两个分支提供相同的输入阻抗。例如，为了确保始终保持信号平衡和共模抑制比（CMRR），平衡负载是某些音频混音控制台中使用的交换系统的必要条件。

原型上电路如图1所示，始终假定Z1 = Z5，Z2 = Z6，Z3 = Z4。 U1是一个熟悉的差分放大器，而U2用于以相等但相反的信号将Z6的底部驱动到输出，以便在U1的两个输入端子上都保持虚拟接地，并且输入阻抗等于Z1和Z5用于双臂。电压增益按照Z2 / Z1 = Z6 / Z5的比例来设置，这是差分放大器的常用方法。

图1中的U1和U2是用NE5532双运放实现的，但是该电路几乎可以在任何类似的器件上工作。

但是，如果我们需要调节增益，就会出现困难，因为两个臂必须同时且相同地变化。即使它们之间的微小差异也将导致CMRR的快速降低。此问题的解决方案如图2所示。

图2此解决方案允许可调增益。

在此，Z2和Z6被分成分别由R2-3和R6-7形成的两个相等的部分，并且桥接电阻R4连接在它们的结之间。在R4的中心存在一个虚拟地，这意味着可以调整U1的反馈因子，但又不会破坏电路对称性。因此，CMRR不会降低，可以使用普通的可变电阻器（对于任何差分放大器，R1-R9仍必须使用精密公差电阻器）。

始终假设R1 = R5，R2 = R3 = R6 = R7，R8 = R9，则差分电压增益等于（R2 / R1）×（1+ R2 / R4）。已选择所示的分量值，以提供约-4dB至+ 6dB的有用修整范围，但是当然可以对其进行更改以适合应用。

图3中的曲线说明了使用NE5532双运算放大器和未选择的1％电阻器测量的CMRR。 在所有增益设置下，该性能均保持不变。这种超强的适应性使作者能够将增益微调并入调音台中，因为调音台的空间已经太有限了，无法再使用另一个运放。

图3该图显示了在双运放和未选择的1％电阻中使用测得的CMRR。
责任编辑人：CC