运放电路共模电压

呜呼哀哉

运放电路共模电压 [复制链接]

 

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问题1：如标题，上图中对运放输入而言，1位置是否有共模电压？此电路路能否工作？（差分电压值、输出范围等均在合理范围，唯有1点电位不确定）

问题2：如上图，看到坛友发的一个帖子，CSA240的，好奇心驱使查了下，这个典型电路常见，结合共模电压疑问，在此在问下诸位。左上IGBT下管的E与差分放大结构运放的电源地之间

正常电路中有无直接连接？假设是直接连接的，那么可以认为共模电压就等于0V或者IGBT上下管之间的电压，共模有定义。问题是不连接时，共模电压怎么估计？

感谢坛友们，新年快乐。

 

 

maychang

【如标题，上图中对运放输入而言，1位置是否有共模电压？】

图中T显然是工频变压器，初级接交流市电。变压器初级次级之间具有分布电容，交流市电有一端接地，所以变压器次级经两个绕组之间的分布电容对地有工频交流电压，这个电压是共模电压。当然，变压器绕组之间的分布电容是比较小的，所以1处的共模电压也不大。

maychang

【唯有1点电位不确定】

该点有共模电压，前面说过，其数值不会太大，而且频率是交流市电频率。运放是接成差动形式，共模电压应该对其影响很小。

如果该共模电压影响到了运放工作，变压器T初级次级之间应该加静电隔离，即用细漆包线绕一层，或用薄铜箔包一层（两端不可联接），仅引出一端接地（图中GND）。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2024-1-25 10:43 【唯有1点电位不确定】 该点有共模电压，前面说过，其数值不会太大，而且频率是交流市电频率。运放是接 ...

版主，根据你的答复我是否可以理解为存在共模电压，毕竟AC/DC隔离的还有个安规电容，一串下来有公共参考点PE。就是不会知道这个共模电压有多大对吧。那么这个上面图中的电路能否工作呢？我判断不能。

maychang

呜呼哀哉 发表于 2024-1-25 11:24 版主，根据你的答复我是否可以理解为存在共模电压，毕竟AC/DC隔离的还有个安规电容，一串下来有公共参考 ...

【那么这个上面图中的电路能否工作呢？我判断不能】

上面图中，对直流来说，没有共模电压，所以运放静态工作点是确定的。只要该电路共模电压范围未超出运放在该电源电压下允许的共模范围，该电路可以工作。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2024-1-25 11:30 【那么这个上面图中的电路能否工作呢？我判断不能】 上面图中，对直流来说，没有共模电压，所以运放静 ...

版主，我是这样理解的，对直流来讲，两个1等于短路的，只要有输出运放的同相、反相端电压必然不相等（运放的输入偏置电流为0，失调电压为0）。

maychang

呜呼哀哉 发表于 2024-1-25 11:39 版主，我是这样理解的，对直流来讲，两个1等于短路的，只要有输出运放的同相、反相端电压必然不相等（运 ...

【我是这样理解的，对直流来讲，两个1等于短路的，只要有输出运放的同相、反相端电压必然不相等】

对直流来说，两个1端确实是短路。没有错。

运放之所以有输出，正是因为两个1端之间存在电压。这个电压就是交流市电经变压器感应过来的次级电压，频率是工频。当然，运放输出也是工频。这也没有错。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2024-1-25 11:49 【我是这样理解的，对直流来讲，两个1等于短路的，只要有输出运放的同相、反相端电压必然不相等】 对 ...

抱歉，我晕了，基本的差分电路就是这样的，是如版主所述，副边有电压后，可以保证同相反相等电势，我迷糊了。

那么版主，第二个图有接触过吗？

maychang

呜呼哀哉 发表于 2024-1-25 13:35 抱歉，我晕了，基本的差分电路就是这样的，是如版主所述，副边有电压后，可以保证同相反相等电势，我迷糊 ...

第二幅图，应该也是差动放大器，而且IGBT的电源与差分放大的电源地之间有联接，但未必是左上IGBT下管的E极与差分放大的电源地联接。与差分放大电源负端联接的，可能是三相桥的电源负端，可能是三相桥的电源正端，可能是三相桥的电源中点。

 

maychang

呜呼哀哉 发表于 2024-1-25 13:35 抱歉，我晕了，基本的差分电路就是这样的，是如版主所述，副边有电压后，可以保证同相反相等电势，我迷糊 ...

由于第二图共模电压很大，差分放大电路的两个输入电阻必定比反馈电阻大得多。图中未标注电阻数值，但若不是输入电阻比反馈电阻大得多，没有哪种运放能够承受如此高的共模电压。所以方框内部分实际上是衰减的，即增益远小于1。

xutong

感觉那个坛友是我

呜呼哀哉

xutong 发表于 2024-1-25 14:53 感觉那个坛友是我

确实是你，看了你的帖子，有些似懂非懂的问题就上来问问。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2024-1-25 14:38 由于第二图共模电压很大，差分放大电路的两个输入电阻必定比反馈电阻大得多。图中未标注电阻数值，但若不 ...

那个就是个框图，CSA240电流检测放大器，差分增益可以达到100V/V，现在就是共模电压搞乱了，以前记得想明白过一次。

呜呼哀哉

xutong 发表于 2024-1-25 14:53 感觉那个坛友是我

知道说你，你到发表下意见啊，我这个不做这行的纠结这个，专业的你怎么能不给讲讲。

xutong

呜呼哀哉 发表于 2024-1-25 16:48 知道说你，你到发表下意见啊，我这个不做这行的纠结这个，专业的你怎么能不给讲讲。

还是有共模电压，变压器的输出通过放大器的输入电阻接地，先按放大器输入短路去分析，在加上变压器的差分电压去分析，正常应该将这个变压器的一端去接地

fjdeepblue

肯定是有共模电压，但是具体大小不好估计，和变压器及隔离电源的分布电容和绝缘电阻有关

chunyang

关于问题1：

共模电压当然存在，因为互感器、电源等部分均存在分布电容。至于能否工作，取决于运放的型号、电源电压、共模电压的大小与运放的耐受能力之间的关系。通常而言，没问题。

这里共模电压的大小取决于分布电容的容量，对于电压互感器而言，这个分布电容不大。在工频交流下，该分布电容等效于一个非常高的阻抗，其与运放输入回路的等效阻抗分压后得到电压自然不会高。

 

chunyang

关于问题2：

正常情况下应该有某种连接，否则电路无法正常工作。如果连接断开，那么共模电压的估计就得考虑电路中的分布参数了，不过对这种非正常情况在缺乏必要信息的前提下既无法展开分析，也没有什么实际意义。