您需要知道的CMRR—儀表放大器拓撲（第3部分）

并不是所有架構造而平等。就像您不會選擇一個單一工具來建造一個房子一樣，您不應該假設所有儀表放大器（INA）在所有應用中都能發(fā)揮最佳效用。

共模抑制比（CMRR）和共模抑制（CMR）測量差分輸入放大器（例如運算放大器或INA）抑制兩個輸入共用信號的能力。換言之，由于共模電壓與數據手冊中的規(guī)定不同，所以在輸入端出現偏置電壓。該偏移電壓除了初始輸入失調電壓外，還通過器件或電路的差分增益放大！

CMRR的技術定義是差分增益與共模增益的比值。通過改變輸入共模電壓并觀察輸出電壓的變化進行測量。該變化值通過除以增益而被稱為輸入，并且被認為是輸入偏移電壓變化。 CMRR通常以分貝（dB）報告，以便于解釋和比較。沒有行業(yè)標準，且CMRR和CMR經常互換。

因是共模增益，CMRR取決于幾個放大器設計因素，包括：

設計流程變量：

源極和漏極電阻匹配

柵極 - 漏極電容

正向跨導

柵極漏電流

尾電流源的輸出阻抗

由于尾電流源的分流電容而導致的頻率變化

在下面的INA128曲線中所示為頻率的CMRR變化。

創(chuàng)建INA有幾種不同的方法，包括：

三路運算放大器INA：帶有緩沖輸入的差分放大器，如INA826。有關差分放大器拓撲的更多信息，請查看我之前的博文：您需要知道的CMRR——儀表放大器。該拓撲結構解決了差分放大器的低阻抗限制。輸入級用于改善信噪比和共模抑制來增益差分電壓。缺點是尺寸更大，成本更高。

雙路運算放大器INA：像INA126這類更簡單的INA，很少有高精度電阻和運算放大器可與之抗衡。這可以轉化為更低的成本、更小的封裝和更低的靜態(tài)電流。拓撲的缺陷在于雙路運算放大器的噪聲增益差異。這使得CMRR在頻率上比三路運算放大器INA更快地降級。

特殊拓撲INA：新的體系結構不斷涌現為INA的發(fā)展提供了更多可能。基于電流鏡的設計，如PGA281，將輸入信號轉換為電流。電流模式信號處理在電阻未精確匹配的情況下，也能夠抑制共模輸入電壓和電源變化。

現代設計技術和工藝改進大大提高了低增益和交叉頻率下的CMRR，這在具有可編程內部增益的INA PGA281中可見一斑。與傳統(tǒng)的INA相比，PGA281采用專有架構技術和精密過程匹配，將單位增益CMRR提高了30dB。

有關如何確定儀表放大器的內部和外部的更多信息，請查看我的Engineer It視頻?；蛘撸堥喿x我在本系列中的前兩篇博文：

您需要知道的CMRR——運算放大器（第1部分）

您需要了解有關CMRR的信息——儀表放大器（第2部分）

編輯：金巧