一 定義
共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio, ?CMRR?)是衡量差分放大器(或差分電路)抑制共模信號能力的關鍵指標。它在電子工程中尤為重要,特別是在需要處理微弱信號或對抗環境噪聲的場景中。
核心概念
- ?共模信號?:同時出現在兩個輸入端的不同的信號,比如環境噪聲,信號干擾。
- ?差模信號?:兩個輸入端之間的差異的信號(真實需要放大的信號)。
?CMRR的作用?:量化放大器對共模信號的抑制能力,同時有效放大差模信號。
公式與單位?
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?定義式?:CMRR(共模抑制比)=差模增益(Ad)/共模增益(Ac),?
????????或者用log表示:
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?示例?:若差模增益?Ad=1000,共模增益?Ac=0.1,則CMRR=1000/0.1=104或80?dB。可見共模抑制比越高性能越好。
二 為什么CMRR重要??
- ?抗干擾能力?:高CMRR的放大器能有效抑制共模噪聲(如電源噪聲、電磁干擾),確保有用信號(差模部分)被精確放大。
- ?應用場景?:
- 醫療設備(如心電圖機ECG)中抑制人體共模干擾。
- 傳感器信號調理(如應變片、熱電偶)中濾除環境噪聲。
- 通信系統中減少信號傳輸中的共模干擾。
三 典型值與設計要求?
- ?普通運放?:CMRR約 ?70–90 dB?。
- ?精密儀表放大器?:CMRR可達 ?100–120 dB 以上?。
- ?提升CMRR的方法?:
- 優化電路對稱性。
- 使用匹配的電阻元件。
- 采用儀表放大器結構。