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差动放大器之共模抑制比

2021-01-14 22:57:04  阅读:759  来源: 互联网

标签:差动 电压 抑制 差模 噪声 共模 之共模 信号 放大器


一.概念

为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大差模信号的能力,常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,称为共模抑制比,英文全称是Common Mode Rejection Ratio,因此一般用简写CMRR来表示,符号为Kcmr,单位是分贝db。
一般运放都有 60dB 以上的 CMRR,高级的可达 140dB 以上。
运算放大器在单端输入使用时,不存在这个概念。只有把运放接成类似于减法器形式使得运放电路具备两个可变的输入端时,此指标才会发挥作用。
共模抑制比CMRR的定义是放大电路对差模信号的电压增益与对共模信号的电压增益之比的绝对值。因为我们要抑制零点漂移,所以共模电压增益越小越好,而差模电压增益越大越好。
所以希望KCMR越大越好,KCMR越大,放大电路的性能越优良。

二.影响因素

1.电路对称性——电路中各个电阻的对称性决定了被放大后的信号残存共模干扰的幅度,电路对称性越差,其共模抑制比就越小,抑制共模信号(干扰)的能力也就越差。
2.运放本身的共模抑制比

三.计算公式

共模抑制比CMRR是差模电压放大倍数Aud与共模放大倍数Auc的绝对值之比

CMRR=│Aud/Auc│ 或者CMR=20lg│Aud/Auc│(dB)

共模干扰

指的是干扰电压在信号线及其回线(一般称为信号地线)上的幅度相同,这里的电压以附近任何一个物体(大地、金属机箱、参考地线板等)为参考电位,干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动;
而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。

共模抑制:

为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大差模信号的能力,常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,称为共模抑制比

四.概念辨析

共模信号与差模信号

差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。

对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近,
Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。比如,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。差分是一种方式。

参考文献
[1]共模抑制比(Common-mode rejection ratio CMRR)
[2]什么是差模信号、共模信号、共模抑制比?

标签:差动,电压,抑制,差模,噪声,共模,之共模,信号,放大器
来源: https://blog.csdn.net/xiaolaoban0413/article/details/112643408

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