Дифференциальный вход и синфазное напряжение. Опции

[Herz]

Многие АЦП имеют дифференциальный (или псевдо-) вход. Но не всегда однозначно понятно, от чего отсчитывается синфазное напряжение. От земли? От половины референсного? От половины питания? Тот же ADS1252, например. По логике, от половины референсного, я не ошибаюсь?

[Designer56]

По-моему, дискуссия начинает сильно походить на сказку про белого бычка...или песенку про "у попа была собака".
Мне кажется, что всем сомневающимся в правильности стандартных (классических) определений синфазного сигнала нужно иметь ввиду следующее:
1. Изготовитель ОУ не знает и не может знать схему включения, которую реализует потребитель- разработчик аппаратуры. Поэтому все параметры даются приведенные ко входам, и при симметричном питании, за исключением особо оговоренных случаев. Потенциал общего провода при этом- это полусумма положительного и отрицательного питаний, или, по- другому, средняя точка. От него же отсчитываются все потенциалы в схемах измерения параметров. В частности, для "однополярных", или R-R, ОУ все делается точно так же, как и для "неоднополярных", и они принципиально между собой ничем не отличаются. За исключением того, что диапазон входных напряжений у "однополярных простирается до значений напряжений питания- или одного из напряжений питания, или до обоих.
2. Типичная схема включения ОУ- это схема с ОС. При этом, вследствии больших Краз ОУ (для пост. тока) отенциалы входов мало отличаются друг от друга - на величину, незначительно отличающуюся от напряжения смещения ОУ. Если не принмать во внимание влияние падение напряжения на сопротивлении цепи ОС отвх. токов и конечность петлевого усиления, конечно. Но это- уже другая тема.
В этих условиях синфазное напряжение, вычисленное как полусумма напряжений на входах мало отличается от напряжения на любом из входов- на величину, равную половине напряжения смещения ОУ. С практической точки зрения, можно считать, что они равны.
3. Для дифференциальных и измерительных усилителей, в схемах включения которых отсутствует ОС, замкнутая на входы, расчет синфазного производится как полусумма напряжений на входах, и в принципе, так же, как и для ОУ. Но следует иметь ввиду, что напряжения на входах ИУ и ДУ могут сильно отличаться друг от друга. Если нет специального вывода опорного потенциала для вх. сигналов, тогда за него для расчета синфазного берут полусумму положительного и отрицательного питания при ассиметричном питании или среднюю точку питания (при симметричном питании)
Еще раз хочу подчеркнуть: Сам ОУ и схема, в которой он работает- разные вещи.

[alexander55]

По-моему, дискуссия начинает сильно походить на сказку про белого бычка...или песенку про "у попа была собака".

Не согласен. Эта тема важная и тут надо прийти к общему знаменателю. Поэтому попробую еще раз от печки. За основу принята схема tyro.

Я здесь указал только узловые точки и убрал сопротивление нагрузки.
Вычислим влияние Vsinf (примем Vdiff=0)).
Приведу (по просьбе Станислава) систему уравнений узловых точек.
Везде направление токов принято слева-направа и сверху-вниз.
F1, F2, F3, F4 - потенциалы узловых точек.
Сопротивления источников приняты равными нулю. Поехали.

(Vsinff -F3)/R3 - (Uout-F3)/R1=0 // для точки 3
(Vsinff-F4)/R4 - (0 - F4)/R2 =0 // для точки 4
F3=F4 // равенство потенциалов входов

В результате должно получиться что-то типа
Uout = Vsinff [(R2/(R4+R2)* (R3+R1)/R3) - R1/R3]
Если R3=R4 и R1=R2 (1),
то Uout=0.
В этом и есть главный смысл применения диф. ОУ (синфазная помеха взаимно компенсируется).
Теперь по поводу смещения. Оно возникает из-за того, что точность выполнения условия (1) не идеально.

Теперь влияние Vdiff. Vsinff принимаем равным нулю, т.е. точка 1 притянута к земле.
Уравнения узловых точек можете написать сами, но это классическая схема и это не требуется.
Uout= - Vdiff * R1/R3

Теперь насчет располовиненных Vdiff.
По Vsinff схема эквивалента выше приведенной.
По Vdiff проще воспользоваться наложением (суперпозицией) Vdiff/2 и -Vdiff/2
Результат получится аналогичным как для схемы tyro.

[Stanislav]

Не согласен. Эта тема важная и тут надо прийти к общему знаменателю. Поэтому попробую еще раз от печки. За основу принята схема tyro.
.........................................................................
Результат получится аналогичным как для схемы tyro.

Скажите, а каким образом Ваши уравнения учитывают коэффициент усиления синфазного сигнала?
По-моему, написанное выше не имеет отношения к сути обсуждаемого вопроса. Более того, является банальностью.