您需要知道的CMRR：運(yùn)算放大器

我經(jīng)常會想到共模抑制（CMRR），甚至在工作之余也會！我是一個狂熱的高校橄欖球迷。當(dāng)我周六在家看比賽時，我經(jīng)常被我妻子或女兒的說話聲打斷，要求我做各種其他事情，如家務(wù)。我想盡辦法來拒絕這種噪音，只專注于重要的信號...比賽。信號通過量及中斷我看比賽的程度類似于放大器CMRR。

在真正談?wù)揅MRR之前，必須先談?wù)摴?a target="_blank">模電壓。對于非反相配置的放大器，輸入信號是共模信號。反相配置始終具有與輸入信號無關(guān)的固定共模電壓。放大器共模電壓范圍取決于設(shè)計，且用戶需要確保其處于指定的工作范圍內(nèi)。

圖1：顯示反相和同相運(yùn)放配置的共模電壓

那么什么是CMRR？技術(shù)定義是差分增益與共模增益的比率，但這不能告訴我們過多的實(shí)際應(yīng)用。共模輸入電壓影響輸入差分對的偏置點(diǎn)。由于輸入電路中固有的不匹配，改變偏置點(diǎn)會改變輸入失調(diào)電壓（VOS），從而改變輸出電壓。換句話說，當(dāng)您更改共模電壓時，您將看到輸入失調(diào)電壓的變化。CMRR告訴您這種變化會有多大。

通過改變共模電壓和測量偏移電壓的變化來測量CMRR。圖2所示為從改變共模電壓看到的附加輸入偏移電壓的簡單表示。還存在與改變電源電壓和諸如溫度和電磁干擾的其它外部因素相關(guān)的偏移誤差。

圖2：CMRR引起的偏移誤差

CMRR以分貝表示，但出于實(shí)際目的，其被轉(zhuǎn)換為微伏/伏特。下列等式顯示了如何計算在應(yīng)用程序中觀察到的錯誤量。共模和輸入失調(diào)電壓的變化相對于數(shù)據(jù)表中指定的標(biāo)稱值，通常為中間電源。

CMRR也隨頻率降低，因此您看到的誤差將取決于共模信號的頻率。圖3所示為3個典型放大器（OPA171，UA741和OPA188）的CMRR與頻率曲線的示例。

圖3：三個運(yùn)放的CMRR VS頻率

這對您的應(yīng)用程序意味著什么？這取決于您如何使用放大器。有關(guān)快速示例，請參見下圖4。如您所見，放大器的CMRR取決于相關(guān)頻率，并將導(dǎo)致偏移電壓變化，這可能對您嘗試參考的信號有很大影響。

圖4：CMRR錯誤示例