差分放大电路的共模抑制比是什么

出处：网络整理发布于：2025-05-29 17:24:10

差分放大电路的共模抑制比（Common-Mode Rejection Ratio, CMRR）是衡量其抑制共模信号能力的关键指标，定义为差模增益（ $A_{d}$ Ad）与共模增益（ $A_{c m}$ Acm）之比，通常以分贝（dB）表示。以下是解析：

CMRR = ∣ \frac{A_{d}}{A_{c m}} ∣ 或 CMRR (dB) = 20 {\log ?}_{10} (\frac{A_{d}}{A_{c m}})

CMRR=AcmAd或CMRR (dB)=20log10(AcmAd)

$A_{d}$ Ad：差分输入信号（ $V_{i d} = V_{+} ? V_{?}$ Vid=V+?V?）的放大倍数。
$A_{c m}$ Acm：共模输入信号（ $V_{i c} = \frac{V_{+} + V_{?}}{2}$ Vic=2V++V?）的放大倍数（理想情况下为0）。

差分对的电阻失配（如 $R_{1} \neq R_{2}$ R1=R2）直接导致共模增益升高。
CMRR近似公式（电阻失配主导时）：
$CMRR \approx \frac{1 + \frac{2 R_{F}}{R_{i n}}}{\frac{Δ R}{R}}$ CMRR≈RΔR1+Rin2RF
其中 $Δ R / R$ ΔR/R为电阻相对误差（如0.1%精密电阻对应CMRR约66dB）。

运放数据手册标定的CMRR（如OP07的典型值120dB）限制整体电路性能。
总CMRR为运放CMRR与外部电阻CMRR的并联效应：
$\frac{1}{{CMRR}_{total}} = \frac{1}{{CMRR}_{op-amp}} + \frac{1}{{CMRR}_{resistors}}$ CMRRtotal1=CMRRop-amp1+CMRRresistors1

差模增益测量：
- 输入差分信号 $V_{i d}$ Vid，测量输出 $V_{o d} = A_{d} V_{i d}$ Vod=AdVid。
共模增益测量：
- 输入共模信号 $V_{i c}$ Vic，测量输出 $V_{o c} = A_{c m} V_{i c}$ Voc=AcmVic。
计算CMRR：
$CMRR (dB) = 20 {\log ?}_{10} (\frac{V_{o d} ? V_{i c}}{V_{o c} ? V_{i d}})$ CMRR (dB)=20log10(Voc?VidVod?Vic)

关键词：差分放大电路

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