Съотношение на отхвърляне в общ режим (CMRR) и операционен усилвател

Съотношение на отхвърляне в общ режим (CMRR) и операционен усилвател

CMRR (Common Mode Rejection Ratio) е най-важната спецификация и показва колко от сигналите в общия режим ще бъдат представени за измерване. Стойността на CMMR често зависи от честотата на сигнала и функцията трябва да бъде посочена. Функцията на CMMR се използва специално за намаляване на шума по преносните линии. Например, когато измерваме съпротивлението на термодвойка в шумната среда, шумът от околната среда се появява като компенсиране на двата входни проводника и го прави като общ режим на напрежение. Инструментът CMRR определя затихването, приложено към шума.



Какво е CMRR?

CMRR в операционен усилвател е често срещан коефициент на отхвърляне. Обикновено операционният усилвател като два входни терминала, които са положителни и отрицателни клеми, и двата входа се прилагат в една и съща точка. Това ще даде сигналите за противоположна полярност на изхода. Следователно положителното и отрицателното напрежение на клемите ще се отменят и това ще даде резултантното изходно напрежение. Идеалният операционен усилвател ще има безкраен CMRR и с краен диференциален коефициент на усилване и нулев общ коефициент на усилване.


Съотношение на отхвърляне в общ режим

Съотношение на отхвърляне в общ режим



CMMR = усилване на диференциалния режим / усилване в общ режим

Формула за коефициент на отхвърляне в общ режим

Съотношението на отхвърляне на общия режим се формира от двата входа, които ще имат един и същ знак на постояннотоково напрежение. Ако приемем, че едното входно напрежение е 8v, а другото 9v, тук 8v е често срещано и входното напрежение трябва да се изчисли чрез уравнението на V + - V-. Следователно резултатът ще бъде 1v, но общото постояннотоково напрежение между двата входа има ненулево усилване.



Диференциалното усилване Ad увеличава разликата между двете входни напрежения. Но усилването на общия режим Ac увеличава постояннотоковото напрежение в общия режим между двата входа. Съотношението на две печалби се казва като коефициент на отхвърляне на общ режим. Стойността на формата е в dB. Формулата на коефициента на отхвърляне в общ режим се изчислява по следното уравнение.

CMRR = 20log | Ao / Ac | dB


Коефициент на отхвърляне на захранването

Захранването коефициентът на отхвърляне се дефинира като промените във входното компенсирано напрежение на единица промени в постояннотоковото захранващо напрежение. Захранването също се изчислява във формата на dB. Математическото уравнение на коефициент на отхвърляне на захранването е дадено по-долу.

PSRR = 20log | ΔVDc / ΔVio | dB

Норма за отхвърляне на общ режим на Op Amp

Коефициентът на отхвърляне на общия режим е a диференциален усилвател и операционните усилватели се усилват с диференциалния вход. Следователно съотношението CMMR може да се приложи към операционния усилвател. Чрез използване на условието за общ коефициент на отхвърляне, т.е. когато и двата входа на усилвателя имат еднакви напрежения, тогава изходът на усилвателя трябва да бъде нула или усилвателят трябва да отхвърли сигнала. Следващото изображение показва усилвателя на MCP601 с коефициент на отхвърляне в общ режим.

Норма за отхвърляне на общ режим на Op Amp

Норма за отхвърляне на общ режим на Op Amp

Грешка при отместване на CMRR на Op-Amp

CMRR може да изгради паралелно изместено напрежение в оф усилвателите, конфигурирани в неинвертиращия усилвател, който е показан на фигурата по-долу. Неинвертиращият работен усилвател ще има малко количество CMRR грешка, тъй като и двата входа са свързани към земята, няма наличие на динамично напрежение CM.

Грешка при отместване на CMRR на операционния усилвател

Грешка при отместване на CMRR на операционния усилвател

Грешка (RTI) = Vcm / CMRR = Vin / CMRR

Трезора = [1 + R2 / R1] [Vin + Vin / CMRR]

Грешка (RTO) = [1 + R2 / R1] [Vin / CMRR]

Измерване на коефициент на отхвърляне в общ режим

Има различни начини за измерване на общия коефициент на отхвърляне. На фигурата по-долу ще обсъдим четирите прецизни резистора за конфигуриране на операционния усилвател като диференциален усилвател. Към двата входа се подава сигнал, измерват се промени в изхода и усилвател с безкраен CMRR също няма промени в изхода. Присъщите трудности на тази схема са, че съотношението съвпада с резисторите е важно, тъй като CMRR на операционния усилвател. Несъответствието от 0,1% е между двойката резистори и резултатът ще бъде в CMR от 66 dB. Следователно повечето от усилвателите ще имат ниска честота на CMR е между 80dB до 120Db. В тази схема е ясно, че има само незначително полезно за измерване на CMRR.

Измерване на коефициент на отхвърляне в общ режим

Измерване на коефициент на отхвърляне в общ режим

ΔVout = ΔVin / CMRR (1 + R2 / R1)

CMRR без използване на прецизни резистори

Следващата схема е по-сложна чрез сравнение с горната схема и тя може да измери CMRR, без да използва прецизен резистор. Чрез превключване на захранващото напрежение коефициентът на отхвърляне на общия режим се променя. Pна практика,верига може да бъде изпълнена лесно и чрез една и съща схема можем да приложим различни напрежения на захранването, за да измерим коефициента на отхвърляне на захранването.

В следващата схема захранването е от усилвателя + -15 DUT с общ режим на напрежение от + -10V. От следващата схема интегрираният усилвател A1 трябва да има висок коефициент на усилване, нисък Vos и нисък IB, а операционният усилвател е 097 устройства.

CMRR без използване на прецизни резистори

CMRR без използване на прецизни резистори

В тази статия обсъдихме общия коефициент на отхвърляне (CMRR) и операционния усилвател. Надявам се, четейки тази статия, сте придобили някои основни познания за операционния усилвател на коефициента на отхвърляне в общ режим. Ако имате някакви въпроси относно тази статия или за операционните усилвателни вериги в инженерството, моля не се колебайте да коментирате в раздела по-долу. Ето въпроса към вас, Какво е коефициентът на отхвърляне на захранването ?