共模抑制比
發(fā)布時(shí)間:2013/11/5 19:56:06 訪問(wèn)次數(shù):1436
期望信號(hào)僅僅加在一個(gè)輸入端或反向加到兩個(gè)輸入端上。AD22100SR如前所述,這些希望的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后出現(xiàn)于輸出端上。以相同極性出現(xiàn)于兩個(gè)輸入端的不希望的信號(hào)(噪聲)基本上被差分放大器所消除,不會(huì)出現(xiàn)于輸出端。放大器抑制共模信號(hào)能力可通過(guò)一個(gè)叫做共模抑制比( CMRR,Common-Mode Rejection Radio)的參數(shù)進(jìn)行度量。
理想情況下,差分放大器對(duì)于期望信號(hào)具有非常高的增益,而對(duì)共模信號(hào)的增益為O。不過(guò)實(shí)際的差分放大器的確會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)比較小的共模電壓增益(通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1),而提供一個(gè)很高的差動(dòng)電壓增益(通常為數(shù)千)。差動(dòng)電壓增益相對(duì)于共模電壓增益越高,那么根據(jù)對(duì)共模信號(hào)的抑制程度,差分放大器的性能越好。這就說(shuō)明,用于衡量差分放大器對(duì)不期望的共模信號(hào)的抑制程度的性能指標(biāo)就是差分電壓增益與共模電壓增益的比值。這個(gè)比值就叫做共模抑制比,CMRR。
CMRR越高越好。一個(gè)非常大的CMRR表示差動(dòng)電壓增益高,而共模電壓增益低。
對(duì)于本倒而言,CMRR為10 000,意味著對(duì)期望信號(hào)(差分)的放大量是對(duì)未知的噪聲信號(hào)(共模)放大量的10 000倍。如果差分輸入信號(hào)的幅度和共模噪聲信號(hào)的幅度相等,那么輸出端上出現(xiàn)的期望信號(hào)的幅度將是噪聲信號(hào)幅度的10 000倍。因此,噪聲或干擾信號(hào)基本上就被消除掉了。
例題18.2進(jìn)一步說(shuō)明了差分放大器的共模抑制和一般信號(hào)的工作過(guò)程的基本思想。
圖18. 10中所示差分放大器的差動(dòng)電壓增益為2500.CMRR=30 000。在圖18. 10(a)中,所加單端輸入信號(hào)為500 luV rms。同時(shí),有來(lái)自交流電源系統(tǒng)的輻射尖峰脈沖產(chǎn)生的100 mV、60 Hz共模干擾信號(hào)出現(xiàn)于兩個(gè)輸入端上。在圖18. 10(b)中,在兩個(gè)輸入端上分別加一個(gè)500tlV rms的差動(dòng)輸入信號(hào),共模干擾信號(hào)與圖18. 10(a)中相同。
(a)確定共模增益。
(b)用dB表示CMRR。
(c)確定圖(a)和圖(b)中的輸出信號(hào)有效值。
(d)確定輸出端上的干擾信號(hào)電壓的有效值。
期望信號(hào)僅僅加在一個(gè)輸入端或反向加到兩個(gè)輸入端上。AD22100SR如前所述,這些希望的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后出現(xiàn)于輸出端上。以相同極性出現(xiàn)于兩個(gè)輸入端的不希望的信號(hào)(噪聲)基本上被差分放大器所消除,不會(huì)出現(xiàn)于輸出端。放大器抑制共模信號(hào)能力可通過(guò)一個(gè)叫做共模抑制比( CMRR,Common-Mode Rejection Radio)的參數(shù)進(jìn)行度量。
理想情況下,差分放大器對(duì)于期望信號(hào)具有非常高的增益,而對(duì)共模信號(hào)的增益為O。不過(guò)實(shí)際的差分放大器的確會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)比較小的共模電壓增益(通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1),而提供一個(gè)很高的差動(dòng)電壓增益(通常為數(shù)千)。差動(dòng)電壓增益相對(duì)于共模電壓增益越高,那么根據(jù)對(duì)共模信號(hào)的抑制程度,差分放大器的性能越好。這就說(shuō)明,用于衡量差分放大器對(duì)不期望的共模信號(hào)的抑制程度的性能指標(biāo)就是差分電壓增益與共模電壓增益的比值。這個(gè)比值就叫做共模抑制比,CMRR。
CMRR越高越好。一個(gè)非常大的CMRR表示差動(dòng)電壓增益高,而共模電壓增益低。
對(duì)于本倒而言,CMRR為10 000,意味著對(duì)期望信號(hào)(差分)的放大量是對(duì)未知的噪聲信號(hào)(共模)放大量的10 000倍。如果差分輸入信號(hào)的幅度和共模噪聲信號(hào)的幅度相等,那么輸出端上出現(xiàn)的期望信號(hào)的幅度將是噪聲信號(hào)幅度的10 000倍。因此,噪聲或干擾信號(hào)基本上就被消除掉了。
例題18.2進(jìn)一步說(shuō)明了差分放大器的共模抑制和一般信號(hào)的工作過(guò)程的基本思想。
圖18. 10中所示差分放大器的差動(dòng)電壓增益為2500.CMRR=30 000。在圖18. 10(a)中,所加單端輸入信號(hào)為500 luV rms。同時(shí),有來(lái)自交流電源系統(tǒng)的輻射尖峰脈沖產(chǎn)生的100 mV、60 Hz共模干擾信號(hào)出現(xiàn)于兩個(gè)輸入端上。在圖18. 10(b)中,在兩個(gè)輸入端上分別加一個(gè)500tlV rms的差動(dòng)輸入信號(hào),共模干擾信號(hào)與圖18. 10(a)中相同。
(a)確定共模增益。
(b)用dB表示CMRR。
(c)確定圖(a)和圖(b)中的輸出信號(hào)有效值。
(d)確定輸出端上的干擾信號(hào)電壓的有效值。
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