全差分放大器(FDAs):通用性和优势

全差分放大器

之前我们已经讨论了多个放大器拓扑,如单端和差分放大器拓扑,它们通常具有单端输出。然而,在一些精密信号放大器设计中,可能需要产生差分输出信号。

具有差分输入和输出的放大器称为 全差分放大器(FDAs)。 这些多功能放大器既可以处理单端输入信号,也可以处理差分输入信号。
FDAs 在抑制输入共模电压、放大差分输入信号和提供差分输出信号方面表现出色。输出的共模电压(VOCM)可以通过对参考输入引脚施加所需的电压来精确设置。

FDAs 的一个常见用例是驱动高性能 adc 的差分输入 。在这种应用中,FDAs可以放大较小的输入信号或衰减较大的信号,以适应 ADC 的输入电压范围。例如,如图13所示,ADI 公司的 AD8475 FDA 可以接收来自传感器的差分输入信号,并驱动 24位、250kSPS 的 sigma-delta ADC AD7176-2 的差分输入。在此设置中,FDA 的 VOCM 输入连接到 ADC 的参考输出,以设置最佳动态范围的共模电压。

FDAs 的另一个流行应用是将单端输入信号转换为差分输出。许多传感器输出高精度单端信号,当这些信号在发送到差分 ADC 输入之前需要放大或衰减时,FDAs是理想的转换方式。如图14所示,这是通过将一个放大器输入接地,同时用单端信号驱动另一个放大器输入来实现的。转换为差分输出不仅可以为ADC提供信号,还可以使信号幅度增加一倍(6 dB),提高信噪比(SNR)并增强数字化信号的有效分辨率。

结论

正如我们讨论过的所有放大器拓扑结构一样,精密信号调理电路放大器拓扑结构的最佳选择取决于几个因素。关键考虑因素包括信号类型(单端或差分)、信号源(如传感器)的阻抗、所需的共模抑制和增益精度。这里介绍的各种放大器拓扑结构,以及ADI在所有这些拓扑结构中广泛提供的行业领先放大器,使系统设计人员能够为其特定应用选择最佳放大器,确保最佳系统性能。请查看下面列出的相关文章,了解更多详细信息。

使用全差分主要是因为共模抑制比吧

抑制噪声等,减少对ADC的影响,使ADC精度提升,

FDAS与ADC之间的阻容需要合理计算

全差分放大器(FDAs)通用性极强,支持单端/差分输入,可直接驱动差分ADC,省去额外转换电路。兼容单/双电源,广泛适配工业测控、医疗、通信与数据采集等多类信号链路场景。

其核心优势在于差分架构,能强效抑制共模噪声与地环路干扰,优化信噪比;低失真、宽动态范围,保障信号纯净度;可独立配置输出共模电压,适配多样ADC输入要求,集成度高,简化系统设计。

全差分放大器(FDAs)通用性极强,支持单端/差分输入,可直接驱动差分ADC,省去额外转换电路。兼容单/双电源,广泛适配工业测控、医疗、通信与数据采集等多类信号链路场景。

其核心优势在于差分架构,能强效抑制共模噪声与地环路干扰,优化信噪比;低失真、宽动态范围,保障信号纯净度;可独立配置输出共模电压,适配多样ADC输入要求,集成度高,简化系统设计。

看到这篇关于全差分放大器(FDAs)的帖子非常有启发性,FDA 的核心优势在于其差分架构:共模抑制(CMRR)和信号幅度翻倍,使FDA 成为精密 ADC 驱动的首选。

现在有个疑问,虽然 ADI 的 AD8475 是一个很好的固定增益(0.4x/0.8x)例子,但在需要可变增益的精密测量中,如何处理反馈网络来保持最佳失真性能的?