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
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