¿Cómo las corrientes de polarización o el modo común que no fluyen hacen que el rango del modo común exceda / flote?

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A continuación se muestra una vista muy simplista de las entradas de extremo diferencial de inAmp de un canal de adquisición de datos que mide el voltaje de una batería flotante V. Para simplificar los conceptos y las explicaciones, uso dos resistencias para imitar inAmp:

LasresistenciasporencimadeRrepresentanlaimpedanciadeentradadeinAmp,yzrepresentanlasimpedanciasdelínea.

Antesdehacermispreguntas,aquítengounaidea:

LaidentificacióndecorrientediferencialesmuypequeñadebidoalaimpedanciadeentradadeinAmp:

id=V/(2*R+2*z)

DadoqueunamplificadordediferenciasrestarálosvoltajesentrelosnodosaybconrespectoasupropioAGND,podemosdecirqueelvoltajeenlascausasaybporides:

Va=id*R

Vb=-id*R

Va-Vb=id*(2R)

Perodebidoalascorrientesdemodocomúnic1yic2,tambiénsecreanvoltajesadicionales(llámeloVadyVbd)enelnodoaybcomo:

Vad=icm1*R

Vbd=icm2*R

Vad-Vbd=(icm1-icm2)*R

Laúltimaecuaciónnosdicequeeldesequilibrioenelsistema(porejemplo,siznoesigual)norechazarácompletamentelosvoltajesdemodocomún.

Simiopiniónsobreeltemacorrectoaquíesmipregunta:

Otracosaquepuedodeciresquesiicm1eicm2sonlosuficientementegrandescomoparaqueVadyVbdsevuelvanmásgrandes,loquepuedeexcederlosrielesdeinAmp.Estopuedecausarsaturaciónylecturaserráticas.

Comoremedio,sesugiereunaresistenciade10ka100kparavincularentreelnodonegativobyAGND.Supongoqueestoesparadisminuirlosvoltajesdemodocomúncausadosporicm1eicm2.

¿Perocómoesqueunaresistenciade10kvinculadaentreelnodobylaAGNDresuelveesteproblema?¿Cómosereduceelicm2usandolaresistencia?¿Quétalicm1?¿EsposibleexplicarestousandomiejemplodecircuitoquenoinvolucreuninAmpreal?¿Podríaexplicarestodeunamanerasimplistaposible?

Editar:

Veoquehaypeculiaridad.icm1yicm2notienenrutaderetorno,yaquelafuenteestáflotando.Pero,¿porquénotenerunarutaderetornocreagrandesvoltajesenelladoinAmp?Sinohayunarutaderetornoparaicm1eicm2,¿cómosecreaunvoltajeproblemáticoenelnodoayelnodob?

Yloqueesmásimportante,¿cómoexistenicm1eicm2sinohayunarutaderetornoparaqueestascorrientessedesplacen?

BtwNoestoysegurosimianalogíatienesentidoparaidcomocorrientesdeentrada.Debidoaquelascorrientesdepolarizacióndeentradanoregresanalafuentedelaformaenquemeorienté,¿no?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Por qué a veces el circuito en la Figura 1 se satura y cómo Rbias en la Figura 2 soluciona este problema? Dicen que Rbias proporciona una ruta de retorno a las corrientes de polarización, pero ¿por qué la ausencia de la ruta de retorno hace que inAmp se sature?

¿Por qué las corrientes de polarización de entrada no fluidas saturan el amplificador inAmp o diff?

    
pregunta user164567

1 respuesta

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  1. Pero, ¿cómo es que una resistencia de 10k vinculada entre el nodo b y el AGND resuelve este problema?
    2.   

Los esquemas son mucho mejores que las palabras. Dibújalo.

  
  1. icm1 e icm2 no tienen ruta de retorno, ya que la fuente está flotando.
    2.   

Correcto. Así que no hay corriente de modo común.

  
  1. Y, lo que es más importante, ¿cómo existen icm1 e icm2 si no hay una ruta de retorno para que estas corrientes se desplacen?
    2.   

No lo hace.

  
  1. Si no hay una ruta de retorno para icm1 e icm2, ¿cómo crea un voltaje problemático en el nodo a y el nodo b?
    2.   

Porque si Z < < R entonces \ $ V_ {ab} = V_ {BAT} \ $.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Amplificador de instrumentación que muestra corrientes de polarización.

Sin una ruta de retorno a la fuente de alimentación, las entradas se dirigirán a un riel de alimentación (positivo con la dirección de corriente de polarización mostrada) o la otra. Puede considerarlos como generadores de corriente constante, un poco como el suministro de su banco de laboratorio en el modo de corriente constante. Si no hay una carga significativa, el voltaje aumentará (o disminuirá) hasta el límite de la fuente de alimentación.

Dado que tiene una fuente de voltaje entre las dos entradas, es probable que si el amplificador está obteniendo corriente, la entrada + aumentará a V + y la entrada - se mantendrá en \ $ V_ {batt} \ $ debajo de esa .

simular este circuito

Figura 2. Una fuente de alimentación de corriente constante que alimenta una carga, \ $ R_L \ $.

Cómo funciona:

  • R1 sesga Q3 en. La corriente fluye a través de R2, Q3 y RL.
  • Cuando la corriente a través de R2 se eleva a unos 10 mA, habrá una caída de voltaje suficiente para encender el Q4. Esto robará el sesgo de Q3 y el circuito se asentará con 10 mA a través de RL. El voltaje en NODE1 será de 10m x RL.

Ahora, ¿qué sucede con el voltaje en NODE1 si desconecta RL? La corriente a través de R2 disminuirá, Q4 se apagará, Q3 se activará y NODE1 aumentará a V +.

Esta es una explicación muy cruda y no tengo idea de cómo es la etapa de entrada de su amplificador. Podría ayudar.

    
respondido por el Transistor

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