El CMRR (Common Mode Rejection Ratio) és l’especificació més important i indica la quantitat de senyals de mode comú que es presentaran per mesurar. El valor de la CMMR depèn freqüentment de la freqüència del senyal i s’ha d’especificar la funció. La funció de la CMMR s’utilitza específicament per reduir el soroll a les línies de transmissió. Per exemple, quan mesurem la resistència d’un termoparell en un entorn sorollós, el soroll de l’entorn apareix com un desplaçament en ambdós cables d’entrada i el converteix en un senyal de tensió en mode comú. L'instrument CMRR determina l'atenuació aplicada al soroll.
Què és un CMRR?
El CMRR a un amplificador operacional és una proporció de rebuig del mode comú. Generalment, l’amplificador operatiu com a dos terminals d’entrada que són terminals positius i negatius i les dues entrades s’apliquen al mateix punt. Això donarà els senyals de polaritat oposats a la sortida. Per tant, la tensió positiva i la negativa dels terminals es cancel·laran i donarà la tensió de sortida resultant. L’amplificador operatiu ideal tindrà l’infinit CMRR i amb el guany diferencial finit i el guany en mode comú zero.
Relació de rebuig en mode comú
CMMR = Guany de mode diferencial / Guany de mode comú
Fórmula de la proporció de rebuig en mode comú
La proporció de rebuig del mode comú està formada per les dues entrades que tindran el mateix signe de voltatge continu. Si suposem que un voltatge d’entrada és 8v i l’altre 9v aquí el 8v és comú i el voltatge d’entrada s’ha de calcular mitjançant l’equació de V + - V-. Per tant, el resultat serà 1v, però la tensió CC comuna entre les dues entrades té un guany diferent de zero.
El guany diferencial Ad augmenta la diferència entre les dues tensions d’entrada. Però el guany de mode comú Ac augmenta la tensió CC de mode comú entre les dues entrades. Es diu que la proporció de dos guanys és com una proporció de rebuig de manera comuna. El valor del format és en dB. La fórmula d’una relació de rebuig de mode comú es calcula mitjançant la següent equació.
CMRR = 20log | Ao / Ac | dB
Relació de rebuig de la font d'alimentació
La font d'alimentació La proporció de rebuig es defineix com els canvis en la tensió de compensació d'entrada per unitat de canvis en la tensió d'alimentació de CC. La font d'alimentació també es calcula en el format de dB. L'equació matemàtica del relació de rebuig de la font d'alimentació es mostra a continuació.
PSRR = 20log | ΔVDc / ΔVio | dB
Ració de rebuig en mode comú de l'ampli operatiu
La relació de rebuig del mode comú és a amplificador diferencial i els amplificadors operatius s’amplifiquen amb l’entrada diferencial. Per tant, la relació CMMR es pot aplicar a l'amplificador operacional. En utilitzar la condició de relació de rebuig en mode comú, és a dir, quan tant l’entrada de l’amplificador té els mateixos voltatges, la sortida de l’amplificador hauria de ser nul·la o l’amplificador hauria de rebutjar el senyal. La imatge següent mostra l'amplificador de MCP601 amb una relació de rebuig en mode comú.
Ració de rebuig en mode comú de l'ampli operatiu
Error de desplaçament d'un CMRR de l'Op-Amp
El CMRR pot generar voltatge de desplaçament paral·lel en amplificadors operatius configurats a l'amplificador sense inversió que es mostra a la figura següent. L’amplificador de funcionament sense inversió tindrà una petita quantitat d’error CMRR perquè les dues entrades estan connectades a terra, no hi ha presència de voltatge dinàmic CM.
Error de compensació d'un CMRR de l'amplificador operatiu
Error (RTI) = Vcm / CMRR = Vin / CMRR
Volta = [1 + R2 / R1] [Vin + Vin / CMRR]
Error (RTO) = [1 + R2 / R1] [Vin / CMRR]
Mesurant la relació de rebuig en mode comú
Hi ha diferents maneres de mesurar la relació de rebuig del mode comú. A la figura següent es parlarà de les quatre resistències de precisió per configurar l'amplificador operacional com a amplificador diferencial. S’aplica un senyal a les dues entrades, es mesuren els canvis a la sortida i un amplificador amb CMRR infinit tampoc a la sortida. Les dificultats inherents d’aquest circuit són que la proporció coincideix amb les resistències és important com el CMRR de l'amplificador operatiu. El 0,1% de desajustament es troba entre el parell de resistències i el resultat serà en CMR de 66 dB. Per tant, la majoria dels amplificadors tindran una freqüència de CMR baixa entre els 80dB i els 120Db. En aquest circuit, és clar que només hi ha una utilitat marginal per mesurar la CMRR.
Mesurant la relació de rebuig en mode comú
OutVout = ΔVin / CMRR (1 + R2 / R1)
CMRR sense utilitzar resistències de precisió
El circuit següent és més complicat si es compara amb el circuit anterior i pot mesurar el CMRR sense utilitzar una resistència de precisió. En canviar la tensió de l'alimentació, es modifica la relació de rebuig del mode comú. Pàgràcticament, elel circuit es pot implementar fàcilment i mitjançant el mateix circuit podem aplicar diferents tensions d’alimentació per mesurar la relació de rebuig de la font d’alimentació.
Al circuit següent, la font d'alimentació prové de l'amplificador operatiu + -15 DUT amb un rang de tensió en mode comú de + -10V. A partir del següent circuit, l’amplificador integrat A1 hauria de tenir un guany elevat, un volum baix de Vos i un nivell d’IB baix i l’amplificador operatiu és de dispositius 097.
CMRR sense utilitzar resistències de precisió
En aquest article, hem discutit la relació de rebuig de mode comú (CMRR) i l'amplificador operacional. Espero que llegint aquest article hàgiu adquirit alguns coneixements bàsics sobre l'amplificador operatiu de la relació de rebuig del mode comú. Si teniu cap pregunta sobre aquest article o sobre els circuits amplificadors operatius en enginyeria, no dubteu a comentar a la secció següent. Aquí teniu la pregunta, Què és la relació de rebuig de la font d'alimentació ?
