1 简介

图 1-1 (a) 描述了一个差分输入放大器，其中输入信号 V_IN+ 和 V_IN- 分别位于 (+) 和 (-) 端子上。

图 1-1 差分输入放大器

对于理想放大器，输出 V_OUT 为：

方程式 1.

V_{O U T} = A_{d} * (V_{I N +} + V_{I N -})

其中 A_d 是放大器的差分增益。

然而，在实际放大器中，(+) 与 (-) 信号路径之间的不匹配会导致输出信号产生额外分量。为计算该分量，图 1-1 (b) 中的电路可等效表示为图 1-1 (b) 所示，包含一个“差分信号”V_DIFF 和一个“共模”信号“V_CM”。此类放大器的输出公式为：

方程式 2.

V_{O U T} = A_{d} * V_{D I F F} + A_{c} * V_{C M}

其中， A_d 为差分增益，A_c 为放大器的共模增益。这些信号通过以下公式得出：

方程式 3.

V_{D I F F} = V_{I N +} - V_{I N -}

方程式 4.

V_{C M} = \frac{V_{I N +} + V_{I N -}}{2}

差分输入系统的关键性能参数之一是其“抑制”此类共模信号的能力。这称为“共模抑制比 (CMRR)”，CMRR 的值（以 dB 为单位）由以下公式得出：

方程式 5.

C M R R (d B) = 20 * l o g (\frac{1}{A_{c}})

理想差分放大器的 CMRR 为 ∞dB。

非理想放大器的 CMRR 可以通过在两个输入端子上提供相同的信号 V_CM 并观察输出 V_OUT 来进行测量。随后即可按以下公式计算 CMRR：

方程式 6.

C M R R (d B) = 20 * \log (\frac{V_{C M}}{V_{O U T}})

不过，此类电路也存在其可承受的指定共模摆幅范围。本文档讨论了 TAC5x1x/TAC5x1x-Q1 器件的共模摆幅容差、对该容差的编程方式及其对器件性能的影响。