De CMRR (Common Mode Rejection Ratio) is de belangrijkste specificatie en geeft aan hoeveel van de Common Mode-signalen aanwezig zijn om te meten. De waarde van de CMMR hangt vaak af van de signaalfrequentie en de functie moet worden gespecificeerd. De functie van de CMMR wordt specifiek gebruikt om de ruis op de transmissielijnen te verminderen. Als we bijvoorbeeld de weerstand van een thermokoppel meten in een lawaaierige omgeving, verschijnt de omgevingsruis als een offset op beide ingangskabels en wordt het een common-mode spanningssignaal. Het CMRR-instrument bepaalt de verzwakking die op de ruis wordt toegepast.
Wat is een CMRR?
De CMRR in een operationele versterker is een verwerpingsverhouding in de gewone modus. Over het algemeen heeft de opamp twee ingangsklemmen die positieve en negatieve klemmen zijn en worden de twee ingangen op hetzelfde punt toegepast. Dit geeft signalen met tegengestelde polariteit aan de uitgang. Vandaar dat de positieve en negatieve spanning van de klemmen zal worden opgeheven en de resulterende uitgangsspanning zal worden verkregen. De ideale opamp heeft de oneindige CMRR en met de eindige differentiële versterking en nul common mode-versterking.
Common Mode-afwijzingsverhouding
CMMR = Differentiële modusversterking / Common-modusversterking
Formule voor afwijzingsverhouding in gewone modus
De verwerpingsverhouding van de gemeenschappelijke modus wordt gevormd door de twee ingangen die hetzelfde teken van gelijkspanning hebben. Als we aannemen dat de ene ingangsspanning 8v is en de andere 9v, dan is de 8v normaal en moet de ingangsspanning worden berekend met de vergelijking van V + - V-. Het resultaat is dus 1v, maar de gemeenschappelijke gelijkspanning tussen de twee ingangen heeft een niet-nulversterking.
De differentiële versterking Ad vergroot het verschil tussen de twee ingangsspanningen. Maar de common-mode-versterking Ac vergroot de common-mode-gelijkspanning tussen de twee ingangen. Er wordt gezegd dat de verhouding van twee winsten een verwerpingsverhouding in de gemeenschappelijke modus is. De waarde van het formaat is in dB. De formule van een verwerpingsverhouding in gewone modus wordt berekend met de volgende vergelijking.
CMRR = 20log | Ao / Ac | dB
Afstotingsverhouding voeding
De stroomvoorziening verwerpingsverhouding wordt gedefinieerd als de veranderingen in de ingangsverschuivingsspanning per eenheid veranderingen in de DC-voedingsspanning. De voeding wordt ook berekend in het formaat van dB. De wiskundige vergelijking van de verwerpingsverhouding van de voeding wordt hieronder gegeven.
PSRR = 20log | ΔVDc / ΔVio | dB
Common Mode Rejection Ration of Op Amp
De verwerpingsverhouding van de common-mode is a differentiële versterker en de opamps worden versterkt met de differentiële ingang. Daarom kan de CMMR-verhouding worden toegepast op de operationele versterker. Door gebruik te maken van de voorwaarde van de common-mode onderdrukkingsverhouding, d.w.z. wanneer beide ingangen van de versterker dezelfde spanningen hebben, moet de uitgang van de versterker nul zijn of moet de versterker het signaal verwerpen. De volgende afbeelding toont de versterker van MCP601 met een common-mode onderdrukkingsverhouding.
Common Mode Rejection Ration of Op Amp
Offsetfout van een CMRR van de Op-Amp
De CMRR kan een parallelle offset-spanning opbouwen in opamps die zijn geconfigureerd in de niet-inverterende versterker, die wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. De niet-inverterende operationele versterker zal een kleine hoeveelheid CMRR-fout hebben omdat beide ingangen zijn verbonden met aarde, er is geen aanwezigheid van CM dynamische spanning.
Offsetfout van een CMRR van de opamp
Fout (RTI) = Vcm / CMRR = Vin / CMRR
Kluis = [1 + R2 / R1] [Vin + Vin / CMRR]
Fout (RTO) = [1 + R2 / R1] [Vin / CMRR]
Het meten van de Common Mode Rejection Ratio
Er zijn verschillende manieren om de verwerpingsverhouding van de common-mode te meten. In de onderstaande afbeelding bespreken we de vier precisieweerstanden om de opamp als een differentiële versterker te configureren. Aan beide ingangen wordt een signaal toegevoerd, veranderingen in de output worden gemeten en een versterker met oneindige CMRR ook geen veranderingen in de output. De inherente moeilijkheden van dit circuit zijn dat de verhouding overeenkomt met de weerstanden is belangrijk als de CMRR van de opamp. De 0.1% mismatch is tussen het weerstandspaar en het resultaat is in CMR van 66 dB. Daarom hebben de meeste versterkers een lage frequentie van CMR tussen de 80dB en 120Db. In deze schakeling is het duidelijk dat er slechts marginaal bruikbaar is voor het meten van de CMRR.
Het meten van de Common Mode Rejection Ratio
ΔVout = ΔVin / CMRR (1 + R2 / R1)
CMRR zonder precisieweerstanden
Het volgende circuit is gecompliceerder door het te vergelijken met het bovenstaande circuit en het kan de CMRR meten zonder een precisieweerstand te gebruiken. Door het schakelen van de voedingsspanning wordt de onderdrukkingsverhouding van de gemeenschappelijke modus gewijzigd. P.praktisch gezien, decircuit kan eenvoudig worden geïmplementeerd en door hetzelfde circuit te gebruiken, kunnen we verschillende voedingsspanningen toepassen om de afwijzingsverhouding van de voeding te meten.
In het volgende circuit is de voeding van de + -15 DUT opamp met het common mode-spanningsbereik van + -10V. Van het volgende circuit moet de geïntegreerde versterker A1 een hoge versterking, een lage Vos en een lage IB hebben en de op-versterker is 097-apparaten.
CMRR zonder precisieweerstanden
In dit artikel hebben we de Common Mode Rejection Ratio (CMRR) en de operationele versterker besproken. Ik hoop dat je door het lezen van dit artikel wat basiskennis hebt opgedaan over de opamp van de common-mode-afwijzingsverhouding. Als u vragen heeft over dit artikel of over de operationele versterkercircuits in engineering, aarzel dan niet om commentaar te geven in het onderstaande gedeelte. Hier is de vraag voor jou, Wat is de afwijzingsverhouding van de voeding
