运算放大器的共模抑制比

共模抑制比(CMRR)是最重要的规格参数，它表示将要测量的共模信号量。CMMR的值经常取决于信号频率和指定的功能。CMMR功能专门用于降低传输线上的噪声。例如，当在嘈杂的环境中测量热电偶的电阻时，来自环境的噪声表现为两条输入引线上的偏移，并使其成为共模电压信号，CMRR仪器测量应用于噪声的衰减。

什么是CMRR?

运算放大器中的CMRR是共模抑制比。一般来说，运放作为两个输入端，即正负端，两个输入应用在同一点上，这将在输出端提供相反极性的信号。因此，端子的正负电压将相互抵消，从而产生输出电压。理想的运算放大器将具有无限的CMRR，并具有有限的差分增益和零共模增益。

CMRR英文全称是Common Mode Rejection Ratio，符号为Kcmr，单位是分贝db。

CMMR = 差模增益 / 共模增益

CMRR公式

共模抑制比由具有相同直流电压符号的两个输入形成。假设一个输入电压是8v，另一个9v，这里8v是通用的，输入电压应通过V+ – V- 等式计算,结果将为9v-8v=1v，但两个输入之间的公共直流电压具有非零增益。

差分增益Ad放大了两个输入电压之间的差异，但是共模增益Ac放大了两个输入之间的共模直流电压，两个增益之比称为共模抑制比，值以db为单位，共模抑制比的公式由下式计算：

CMRR = 20log|Ad/Ac| db

电源抑制比

电源抑制比定义为每单位直流电源电压变化时输入失调电压的变化，电源也以dB为单位计算，下面给出电源抑制比的数学公式：

PSRR= 20log|ΔVDc/ΔVio| db

运算放大器的共模抑制比

共模抑制比是一个差分放大器，运算放大器与差分输入一起放大。因此，CMMR比率可以应用于运算放大器。利用共模抑制比的条件，即当放大器的两个输入端具有相同的电压时，放大器的输出应该为零或者放大器应该对信号进行抑制。下图显示了MCP601的共模抑制比放大器：

运算放大器CMRR的失调误差

CMRR可以在配置在同相放大器中的运算放大器中建立并联失调电压，如下图所示。同相运算放大器会有少量CMRR误差，因为两个输入都接地，不存在CM动态电压。

误差 (RTI) = Vcm / CMRR = Vin / CMRR

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

误差 (RTO) = [1+R2/R1] [Vin/CMRR]

测量共模抑制比简单方法

有不同的方法来测量共模抑制比。在下图中，小编将运算放大器配置为差分放大器的四个精密电阻。一个信号应用于两个输入，测量输出的变化，一个具有无限CMRR的放大器也没有输出变化。

该威廉希尔官方网站 的固有困难在于电阻的比率匹配与运算放大器的CMRR一样重要。电阻对之间有0.1%的失配，结果将是66dB的CMR。因此，大多数放大器的CMR低频在80dB到120Db之间。在这个威廉希尔官方网站 中，很明显对测量CMRR的作用很小。

ΔVout = ΔVin / CMRR (1 + R2/R1)

不使用精密电阻器的CMRR测量方法

与上述威廉希尔官方网站 相比，以下威廉希尔官方网站 更为复杂，无需使用精密电阻即可测量CMRR。通过切换电源电压来改变共模抑制比。实际上，该威廉希尔官方网站 可以很容易地实现，并且通过使用相同的威廉希尔官方网站 ，可以应用不同的电源电压来测量电源抑制比。

如下图所示，电源来自+-15 DUT运算放大器，共模电压范围为+-10V，从威廉希尔官方网站 来看，集成放大器A1应该具有高增益、低Vos和低IB，并且运放是097设备。

总结

不难看出，共模抑制比的定义是放大威廉希尔官方网站 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。因为需要抑制零点漂移，所以共模电压增益越小越好，而差模电压增益越大越好。