2 电路配置对共模范围的影响

简介 展示了如何在给定电源电压和数据表规格表的情况下计算放大器的共模限制。放大器电路配置通常决定了该限制是否会导致非线性运行。电压跟随器是最有可能受到共模限制影响的配置。这是因为共模电压与输入信号相同，而输入信号通常覆盖整个电源电压范围。图 2-1 提供了直流输入范围，用于展示 OPA206 在缓冲器配置中的共模限制。请注意，在此配置中，输入电压等于共模信号，因此线性范围为 –4V 至 10.6V，如图 1-1 的计算过程所示。

该运放在增益配置中不受共模限制的影响，因为增益配置的有效输入信号范围很小并且不接近共模限制。例如，在增益为 10V/V 时，输入范围小于输出范围的十分之一。图 2-2 显示了增益为 10V/V 时的相同电源布置。在这种情况下，最佳输出范围为 –5V 至 +12V，因此有效输入范围为 –0.5V 至 1.2V。由于此器件的共模范围为 –4.0V 至 +10.6V，因此有效输入信号绝不会接近共模限制。对于此示例，请注意，输出信号不会一直摆动到电源限制。造成此限制的原因是输出摆幅限制，而不是共模限制，本白皮书稍后将详细介绍。

在同相配置中，共模电压等于输入信号。对于反相配置，共模电压等于施加到同相输入端的电压。通常，对于反相放大器，同相输入端会接地或连接到固定直流电压。对于反相放大器，无论输入信号如何，共模电压都保持恒定，因此这些类型的放大器通常不存在共模问题。图 2-3 中所示的示例展示了共模信号在接地端保持恒定，并且放大器没有共模限制。该放大器的增益为 –1V/V，因此如果缓冲器存在共模限制问题，您可以使用此配置替代缓冲器配置。但请记住，由于反馈电阻器的容差，反相放大器配置具有增益误差和漂移，而缓冲器具有非常精确的 1V/V 增益。此外，电阻器会增加放大器的噪声和额外功耗。