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有史以來（或至少是有精密電子以來），模擬設計者最頭痛的問題之一就是 CMV（共模電壓）帶來的誤差，或稱之為可怕的地回路。盡管恐懼沖擊著工程師們的心靈，但 CMV 并沒有什么特別神秘之處。CMV 誤差的產生原因很簡單：不同位置上電路的公共電壓基準（即：地），如一個機箱的傳感器和另一個機箱的 ADC，兩個基準電位是不同的。因此，當你在相距遙遠的電路之間傳送信號時，CMV 的差異會表現為附加的噪聲和偏移，損害了所需信號。 消除 CMV 誤差有很多方法。包括一種在接地互連處使用大量銅箔的強力方案，用全差分儀表放大器信號調整器，以及使用電流隔離器。根據不同因素在CMV問題中所占比重，以及需要CMV矯正的信號通道數量，每種方法都能找到自己的位置。最常用和最有效的一種CMV矯正方式是差分放大，即采用模擬量減法，從信號中去除CMV分量。這種方法的缺點是每個信號通道上都需要一只專門的放大器。圖1中的電路是差分放大器思路的一種變型，它將兩個共享的CMV放大器與八個復用通道中的簡單無源電阻對組合起來，以最少的元件數量為大量模擬通道實現CMV消除。 下面是工作原理。放大器 A1 將 CMV放 大10倍并反相。然后將這個 CMV加到一個無源累加網絡陣列上，每個輸入信號一個。每個網絡兩只腳間比率為10:1，把進入的輸入電壓和CMV信號與 -10V CMV接地噪聲基準組合起來：V=10/11×(VI+VCM) +1/11×(10×VCM)=10/11×VI+10/11×(VCM-VCM)=10/11×VI。VCM 的衰減因子主要取決于 20 kΩ與 2 kΩ電阻比匹配的精度。如果是 1% 匹配，CMRR（共模抑制比）大約為 100:1，或 40 dB；對 0.1% 匹配，CMRR 為 1000:1，或 60 dB。 然后，模擬復用器選擇所需的輸入電壓輸入到11/10比率因數校正放大器A2。可選的0.1mF濾波器電容提供少許的低通噪聲過濾，你應按照自己設備的帶寬要求對其作相應修改。對很多應用而言，180ms左右（或大約88Hz）太慢了，而對其它應用則太快。 |
