Wie schließt der Gleichtaktbereich die negative Schiene ein?

Wir kennen die Bedingungen für Doppelschienen (±5 V) und Einzelversorgung (0 bis 5 V). Wenn Sie also eine Schiene bei beispielsweise -2,5 V und eine bei 5 V hätten, würde das Gleichtaktsechseck von der gestreckt

Etwas wie das:

Das Sechseck- oder Rautendiagramm ist mit dem Vcc-Bereich skaliert: Quelle: AN-1401

Obwohl In-Amps gegenüber der Eingangs-Gleichtaktspannung agnostisch zu sein scheinen, müssen sie diese Spannung intern ansprechen. Gleichtaktspannungen, insbesondere wenn sie sich den Versorgungen nähern, können dazu führen, dass die internen Knoten gesättigt werden, wenn die externen Eingangs- und Ausgangsspannungen ansonsten innerhalb des Bereichs liegen könnten. Das Rautendiagramm stellt diese Nachahmung dar, indem es die Kombination aller Headroom-Grenzwerte darstellt, einschließlich des Eingangsbereichs, des Ausgangsbereichs und der internen Knoten. Das Rautendiagramm ist ein Grenzdiagramm, das den erreichbaren Ausgangsspannungsbereich (VOUT) für eine beliebige gegebene Eingangsgleichtaktspannung (VCM) oder äquivalent den Eingangsgleichtaktspannungsbereich zeigt, für den eine gegebene Ausgangsspannung erzeugt werden kann.

Quelle: AN-1401

Wie gehen Geräte wie der AD8220 mit einer Gleichtaktspannung um, die gleich der negativen Schiene oder einer noch niedrigeren Spannung ist (siehe Abbildung 30 des AD8220-Datenblatts)?

Es skaliert mit dem Rautendiagramm, die negative Schiene wäre die niedrigste Spannung

Verschlechtert sich der Betrieb des Verstärkers, wenn Vcm nahe am Ende seines Bereichs liegt? Oder funktioniert es gut, solange Vcm innerhalb des Bereichs liegt, egal wo im Bereich?

Das Signal ist keine Subtraktion, wenn die Eingangssignale außerhalb des Gleichtaktbereichs liegen, sodass der Betrieb beeinträchtigt wird. Wenn Sie sich im Gleichtaktbereich beider Eingänge befinden, funktioniert der Instrumentenverstärker wie erwartet.

Wie implementiert die Schaltung Gleichtakt bis zur unteren Schiene oder darüber hinaus? Sie verwenden PFETs, vielleicht mit etwas über der unteren Schiene gebundenem Volumen, um die Schwellenspannung wie hier zu erhöhen

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}