仪表放大器只有差模输入不工作吗？

昨天写了一个又臭又长的文章：仪表放大器干翻了我。。。

在末尾看似回答了问题，但是有点模糊。

这个电路做分压抬升，也提供共模电压！！！缺后面这个话

这个电路的仿真是正确的，直流+信号，抬升了

昨天在INA前面加一个单纯的差模信号，后面没有反应，是因为输入范围不在INA的共模工作范围。

两个差分输入端都有这个，就是加了大的共模电压，然后送入放大器的就是抑制了共模，放大了差分。

我们看一个ECG芯片的输入端的设计，这个是2电极

也就是没有右腿放大电路，没有提供共模输入通路。

这个就是没有了，但是组成了RC的滤波器，因为有第三级的输入

也就是这样

这个图就是我看过最好的示意图！！！

TI这个也好

类比三运放的输入

输入级的分析

这个文章相当精彩，我有空写。就是分析噪音这段

这个也不错，共模就是说信号的任意一点和GND，或者是0V的差值，差模是相对的坐标系，互相参考，但是共模是全局的查看。

也就解释了一些线之间的电容是干啥用的，共模电容来抑制干扰信号。

差容就是直接连在一起

也就是信号出来了

村田有很好的文章，我就先偷个图，也说一下Y，X电容是什么

还有示波器探头的事情：

1.抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被最大程度抵消。

2.能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

3.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。

差分信号的结构特点要求对应的测试设备也必须是差分拓扑，差分探头因此成为现代示波器的主流配件。下图是典型的有源差分探头电路结构图：

共模抑制比，简单来说，就是差动放大电路中对信号共模成分的抑制能力，其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Adm与对共模信号的电压放大倍数Acm之比，英文全称是CommonModeRejectionRatio，一般用简写CMRR来表示。

哪些因素会影响探头的共模抑制比呢？ 电路对称性――电路的对称性决定了被放大后的信号残存共模干扰的幅度，电路对称性越差，其共模抑制比就越小，抑制共模信号（干扰）的能力也就越差。 信号频率或者Dv/Dt 任何探头或仪器输入的不匹配。

很显然，CMRR值越大越好，一般在60dB（1000:1）左右，但随着频率增加CMRR会逐渐减少。因为越快的信号边沿越容易再正负两端产生偏差，因而也会带来更多的共模电压，如下图所示。

嗯，看懂了

探头确实很贵

不过有开源的！！！

示意图

部分原理图

差分的输入电压

一点参数

喜欢，想做，等固件。

插一个电源的示意图

下面的解释都是超过，我没有超，我干脆没有。 当运放超出VICMR时，器件就可能不能做正常的线性运行。因此，必须了解输入信号的整个范围区间，确保运放不超出VICMR。 另一个混淆点是：VICM与VICMR是非标准的缩写，各家IC供应商的数据表中经常使用不同的术语，如VCM、VIC和VCMR。

因此，必须清楚自己正在查看的规格，它不是一个特定的输入电压，而是一个输入电压的范围。 违反VICMR的情况一般出现在使用3.3V、5V或其它低电压应用的单电源运放中。在这些应用中，输入信号区间一般都是狭窄的，必须知道输入信号和VICMR，才能确保运放的正常运行。

首先，如果输入波幅过大，则要用一个电阻分压器，将信号保持在正确的VICMR区间内。 其次，如果输入信号的偏移有问题，则尝试使用一个输入偏置或直流偏移电路，使输入信号置于运放VICMR区间规格内。 第三，可以尝试换用一种能满足所有其它要求的轨至轨输入运放。

左边的图就是解释右边

最常见的共模应用

共模在电源上面

蓝色的就是共模电压

还是共模

看几个电路

前面有共模电压的输入端，也是可以调节直流分量，其次是双电源供电，，REF为0电位

这个是双电源的芯片

后面是低通

这个的话，我就以为是旁边共模电压是外部给的，而且也没有

参考电源

二阶低通滤波器是一种由 R.P Sallen 和E.L.Key. 在 1995 年给出的经典电路。这种滤波器实现了正的直流增益。在单电源环境下由于过程中无需提供参考电压，这样极大地简化了实现过程。本电路不仅可    滤除高频噪声，还可用来放大输入信号。

C2 跨接电桥输出端，以便 C2 有效地与 C1a 和 C1b 的串联组合并联。通过这样连接，C2 非常有效地减小了由于不匹配造成的任何 AC CMR 误差。例如，如果 C2 比 C1 大 10 倍，则它能将由于 C1a/C1b 不匹配造成的CMR 误差降低20倍。注意，该滤波器不影响 DC CMR。 RFI 滤波器有两种不同的带宽：差分带宽和共模带宽。差分带宽定义为当在电路的两个输入端（+IN 和－IN）之间施加差分输入信号时的滤波器频率响应。该 RC 时间常数由两个阻值相等的输入电阻器（R1a，R1b）之和，以及与 C1a 和 C1b 的串联组合并联的差分电容器 C2 一起决定。

差分带宽

共模带宽定义为连接在一起的两个输入与地之间出现的共模 RF 信号。认识到 C2 不影响共模 RF信号的带宽很重要，因为这个电容器是连接在两个 输入端之间的（有助于使它们保持在相同的 RF 信号幅度）。因此，共模带宽由两个 RC 网络（R1a/C1a和 R1b/C1b）对地的并联阻抗决定。

共模带宽

电阻器 R1 和 R2 可以采用普通的 1%金属薄膜电阻器。但是，所有三个电容器都需要采用高 Q 值、低损耗的电容器。电容器 C1a 和C1b 需要采用±5%允许偏差的电容器，以避免降低电路的 CMR。 差分输入滤波器的截止频率必须设置为大于共模滤波器截止频率的20倍，以防止共模噪声被转换为差分信号。 这些截止频率是通过将差动电容器的尺寸定为共模电容器尺寸的10倍来实现的。

这个热电偶的传感器，特性和我使用的差不多，这里也写一写。

我们看左下脚

这个是共模电压

还有仿真图

共模电压共模电压为2.6 V，以允许仪表放大器的输出从250 mV摆动到5 V。共模电压通过分压器设置，分压器使用来自REF02的5v电源，电阻R和电阻Rg。电阻R和Rg分别为15.0 kΩ和16.2 kΩ。电阻R和Rg的容差为0.1%，以减少与共模电压相关的误差。

图显示了共模电压为2.6 V时INA188的共模与输出电压的关系图。在共模电压为2.6 V的情况下，INA188的输出摆幅为220 mV至9.37 V。

发现了一个TI的精密信号链设计的PPT，感觉写的好好

INA121U

审核编辑：刘清