Common Mode Rejection Ratio (CMRR) og operasjonsforsterkeren

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





CMRR (Common Mode Rejection Ratio) er den viktigste spesifikasjonen, og den indikerer hvor mye av de vanlige modussignalene vil presentere for å måle. Verdien på CMMR avhenger ofte av signalfrekvensen, og funksjonen bør spesifiseres. Funksjonen til CMMR brukes spesielt til å redusere støyen på overføringslinjene. For eksempel, når vi måler motstanden til et termoelement i det støyende miljøet, vises støyen fra omgivelsene som en forskyvning på begge inngangsledningene og gjør det til et vanlig modus spenningssignal. CMRR-instrumentet bestemmer dempingen som brukes på støyen.

Hva er en CMRR?

CMRR i en operasjonsforsterker er et vanlig avvisningsforhold. Generelt sett brukes op-forsterkeren som to inngangsterminaler som er positive og negative terminaler og de to inngangene på samme punkt. Dette vil gi motsatte polaritetssignaler ved utgangen. Derfor vil den positive og negative spenningen til terminalene avbrytes, og det vil gi den resulterende utgangsspenningen. Den ideelle forsterkeren vil ha den uendelige CMRR og med den endelige differensialforsterkningen og null forsterkning i vanlig modus.




Vanlig avvisningsforhold

Vanlig avvisningsforhold

CMMR = Differensialmodusforsterkning / Common-mode gain



Common-mode Rejection Ratio Formula

Avvisningsforholdet for vanlig modus dannes av de to inngangene som vil ha samme tegn på likestrøm. Hvis vi antar at en inngangsspenning er 8v og den andre 9v her, er 8v vanlig og inngangsspenningen skal beregnes gjennom ligningen V + - V-. Derfor blir resultatet 1v, men den vanlige likestrømsspenningen mellom de to inngangene har en ikke-forsterkning.

Differensialforsterkningen Ad forstørrer forskjellen mellom de to inngangsspenningene. Men forsterkning av vanlig modus Ac forstørrer likestrømsspenningen mellom modus og inngang. Forholdet mellom to gevinster sies å være et vanlig avvisningsforhold. Verdien av formatet er i dB. Formelen for et felles avvisningsforhold beregnes ved hjelp av følgende ligning.

CMRR = 20log | Ao / Ac | dB


Avvisningsforhold for strømforsyning

Strømforsyningen avvisningsforhold er definert som endringene i inngangsforskyvningsspenning per enhetsendring i DC-forsyningsspenningen. Strømforsyningen beregnes også i formatet dB. Den matematiske ligningen til avvisningsforhold for strømforsyning er gitt nedenfor.

PSRR = 20log | ΔVDc / ΔVio | dB

Vanlig modus avvisning Rasjonering av Op Amp

Avvisningsforholdet for vanlig modus er a differensialforsterker og op-forsterkerne forsterkes med differensialinngangen. Derfor kan CMMR-forholdet brukes på operasjonsforsterkeren. Ved å bruke tilstanden til avvisningsforhold for vanlig modus, dvs. når begge inngangene til forsterkeren har samme spenninger, skal utgangen til forsterkeren være null, eller forsterkeren skal avvise signalet. Det følgende bildet viser forsterkeren til MCP601 med avvisningsforhold for vanlig modus.

Vanlig modus avvisning Rasjonering av Op Amp

Vanlig modus avvisning Rasjonering av Op Amp

Offset Error av en CMRR på Op-Amp

CMRR kan bygge parallell offset-spenning i op-forsterkere konfigurert i den ikke-inverterende forsterkeren som er vist i figuren nedenfor. Den ikke-inverterende driftsforsterkeren vil ha en liten mengde CMRR-feil fordi begge inngangene er koblet til jord, det er ingen tilstedeværelse av CM dynamisk spenning.

Offset Error av en CMRR på op amp

Offset Error av en CMRR på op amp

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

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

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

Måling av Common Mode-avvisningsforhold

Det er forskjellige måter å måle avvisningsforholdet på vanlig modus. I figuren nedenfor vil vi diskutere de fire presisjonsmotstandene for å konfigurere op-forsterkeren som en differensialforsterker. Et signal tilføres begge inngangene, endringer i utgangen måles og en forsterker med uendelig CMRR heller ingen endringer i utgangen. De iboende vanskene med denne kretsen er at forholdet samsvarer med motstandene er viktig som CMRR til op amp. 0,1% uoverensstemmelse er mellom motstandspar og resultatet vil være i CMR på 66 dB. Derfor vil de fleste forsterkerne ha en lav frekvens på CMR mellom 80dB og 120Db. I denne kretsen er det klart at det bare er marginalt nyttig for måling av CMRR.

Måling av Common Mode-avvisningsforhold

Måling av Common Mode-avvisningsforhold

ΔVout = ΔVin / CMRR (1 + R2 / R1)

CMRR uten å bruke presisjonsmotstander

Følgende krets er mer komplisert ved å sammenligne med kretsen ovenfor, og den kan måle CMRR uten å bruke en presisjonsmotstand. Ved å bytte strømforsyningsspenning endres avvisningsforholdet for vanlig modus. Praktisk, denkrets kan implementeres enkelt, og ved å bruke den samme kretsen kan vi bruke forskjellige strømforsyningsspenninger for å måle avvisningsforholdet for strømforsyningen.

I den følgende kretsen er strømforsyningen fra + -15 DUT op amp med vanlig modus spenningsområde på + -10V. Fra den følgende kretsen skal den integrerte forsterkeren A1 ha høy forsterkning, lav Vos og lav IB, og op amp er 097 enheter.

CMRR uten å bruke presisjonsmotstander

CMRR uten å bruke presisjonsmotstander

I denne artikkelen har vi diskutert Common Mode Rejection Ratio (CMRR) og operasjonsforsterkeren. Jeg håper ved å lese denne artikkelen har du fått litt grunnleggende kunnskap om op amp for avvisningsforhold for vanlig modus. Hvis du har spørsmål angående denne artikkelen eller om operasjonelle forsterkerkretser innen ingeniørfag er du velkommen til å kommentere i avsnittet nedenfor. Her er spørsmålet for deg, Hva er avvisningsforhold for strømforsyning? ?