Tại sao một Diff Amp yêu cầu cả hai đầu vào phải có đường dẫn DC đến GND để hoạt động?

Tôi đang xem xét sử dụng thẻ NI PXI-6255 DAQ và tôi nhận thấy trong hướng dẫn sử dụng có ghi "Cả hai đầu vào của (diff amp) đều yêu cầu đường dẫn DC nối đất để (diff amp) hoạt động."

Đây có phải là một hạn chế thiết kế phổ biến để sử dụng một bộ khuếch đại vi sai? Nếu cả hai đầu vào đều nổi, không nên tham chiếu từng đầu vào tới mặt đất của amp để lấy điện áp vi sai mà không cần đường dẫn DC?

Hãy tưởng tượng bạn có chênh lệch 1 volt giữa hai đầu vào mà bạn muốn đo.

Mặt đất đầu vào tiêu cực nhất. Đầu vào tích cực hơn là 1 Volt.

Bạn kết nối bộ khuếch đại vi sai với mức tăng 1 (trong ví dụ này) với hai đầu vào và nó cung cấp đầu ra 1 volt.

Bây giờ, hãy để bộ khuếch đại được kết nối nhưng ngắt kết nối với đầu vào âm để các đầu vào nổi nhưng cách nhau 1 Volt.

Bây giờ đứng trên một chất cách điện cao áp thuận tiện chỉ xảy ra xung quanh và ví dụ như đứng trong một chùm các ion dương xảy ra khi đi qua - để tiềm năng của bạn so với mặt đất tăng liên tục.

Điện áp đầu vào trên hai đầu vào

Difference                --> Result    

2-1 = 1    

12 - 11 = 1    

102 - 101 = 1             --> 100 Volt common mode. Magic smoke   

1002 - 1001 = 1           --> 1000 volt common mode. Bright flash  

1,000,002 - 1,000,001 = 1 --> 1 million volts common mode. Br......  

Trong mọi trường hợp điện áp vi sai là 1V.
Nhưng điện áp ngày càng tăng trên các đầu vào sau một thời gian sẽ đạt đến điện áp gây ra kết quả thú vị.

NB - đây là một vấn đề thực sự trong thế giới thực cần được giải quyết. "Tĩnh điện" có thể dễ dàng tạo ra hàng ngàn volt trên một đầu vào nổi.

Lời khuyên đó là để đo tín hiệu khác biệt. Vấn đề là, ngay cả khi bộ khuếch đại có thể có chế độ từ chối chế độ phổ biến cao (CMRR), các tín hiệu phải được tham chiếu xuống mặt đất, ngay cả khi có đường dẫn có điện trở cao.

Ở đầu phần đó, nó nói:

Điều quan trọng là kết nối dây dẫn âm của nguồn nổi với AI GND (trực tiếp hoặc thông qua điện trở phân cực). Mặt khác, nguồn có thể nổi ra khỏi phạm vi điện áp làm việc tối đa của NI-PGIA và thiết bị DAQ trả về dữ liệu sai.

Vì vậy, nếu nguồn hoàn toàn nổi, điện áp giữa mặt đất của thiết bị và tín hiệu đầu vào có thể cao ngẫu nhiên. Để ngăn PGIA bão hòa do chế độ chung, nó đề nghị cung cấp một đường dẫn xuống đất.

Ghi chú

Khi sử dụng Diff-Amp được gắn PCB (hoặc cũng là In-Amp), thông thường không bắt buộc, vì các tín hiệu đầu vào và Ampe sẽ chia sẻ cùng một mặt đất.