差分測(cè)量的重要性(06-100)

　　很多實(shí)際的應(yīng)用需要在噪聲環(huán)境中放大非常小的信號(hào)。通常，信號(hào)傳感器離放大器有一段距離。因此，往往會(huì)引入大量噪聲。

　　有效的信號(hào)恢復(fù)往往依賴于為特定應(yīng)用仔細(xì)選擇的最佳放大器。通常應(yīng)用中有三種類型的系統(tǒng)：?jiǎn)味溯斎牒洼敵?運(yùn)放基)，差分輸入、單端輸出(儀表放大器基)和差分輸入、差分輸出(差分放大器基)系統(tǒng)。

　　一些設(shè)計(jì)人員喜歡用單端、屏蔽纜線系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)。其中輸入加到屏蔽纜線和公共端或“地”之間，然后經(jīng)纜線到運(yùn)放。象這種單端系統(tǒng)是非常容易拾取噪聲，因?yàn)樾盘?hào)參考于地，即信號(hào)流經(jīng)系統(tǒng)地，這會(huì)一道加上噪聲。象這樣的單端系統(tǒng)，信號(hào)和噪聲都被放大。在放大器輸出去除噪聲的一般方法—用低通、高通或帶通濾波往往總是無(wú)效的。在某些情況下，總噪聲可能比信號(hào)本身大很多。

　　圖2所示電路對(duì)于恢復(fù)弱信號(hào)是比較好的方法，其中輸入信號(hào)源是差分的。這意味著信號(hào)是加到兩個(gè)輸入線之間，無(wú)信號(hào)通過(guò)地連接。這類系統(tǒng)通常用1個(gè)輸入放大器，此放大器具有差分輸入和單端輸出。大量噪聲在兩條線是相同的，被輸入放大器抑制，輸入放大器只放大差分輸入信號(hào)。

　　注意，大多數(shù)儀表放大器的輸入需要1個(gè)DC通路(如采用電阻器)用于放大器的輸入偏置電流。這對(duì)于ac耦合單電源應(yīng)用是非常重要的，這些應(yīng)用往往也必須有放大器的輸入共模參考和高于地的輸出參考。