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发布时间:2024-06-30

同相噪声增益(common mode noise gain)是一个在电路设计中经常遇到的概念,它描述了在差模信号中同相噪声对差模输出的影响程度。


让我们来了解一下什么是同相噪声增益。在差模运放电路中,差模输入是由两个输入信号的差值构成的,而同相噪声则是指这两个输入信号的共模噪声。同相噪声增益表示共模噪声信号在差模输出中被放大的倍数,它是通过测量差模输出信号和共模输入信号之间的比值得到的。


计算同相噪声增益需要测量差模输出电压和共模输入电压之间的比值,并用分贝单位表示。通常情况下,我们使用下面的公式来计算同相噪声增益:


Gcm = 20log(Vout/Vcm)


其中,Gcm为同相噪声增益,Vout为差模输出电压,Vcm为共模输入电压。同相噪声增益的值越高,表示共模噪声对差模输出的影响越大。


在实际电路设计中,我们希望尽量降低同相噪声增益,以减小共模噪声对差模输出的干扰。有几种常见的方法可以实现这一目标。选择合适的差分放大器结构是很重要的。某些差分放大器具有更低的同相噪声增益,因此在设计中应该给予优先考虑。


使用高质量的电容器和电阻器也可以降低同相噪声增益。这些元件的品质因素会影响到共模抑制比(common mode rejection ratio)和噪声系数(noise figure),从而进一步减小同相噪声增益。


使用差分信号线路布局和屏蔽技术也可以有效地减小共模噪声。差分信号线路布局能够减少共模噪声的传输路径,从而降低其对差模输出的影响。屏蔽技术则可以通过屏蔽共模噪声的辐射和传导路径,进一步减小同相噪声增益。


使用好的滤波器和去耦电容器也是降低同相噪声增益的有效方法。这些元件可以滤除不需要的共模噪声信号,保证差模信号的纯净性,从而降低同相噪声增益。


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