共模抑制比–CMRR

1.共模抑制比定义CMRR

做硬件的大家都知道，共模抑制比（英语：common-mode rejection ratio, CMRR）是日常模拟电路中差分放大器（或者其他电子器件）的一个用于衡量其抑制两端输入信号共模部分的常用参数。在实际应用中，当有用信号为低电压信号且叠加在一个可能较高的电压补偿，或者表示为在两个信号的差值时，这时候高CMRR就显得格外地重要。

如果信号均等施加至运算放大器的两个输入端，使差分输入电压不受影响，则输出也不 应受影响。实际上，共模电压的变化会引起输出变化。运算放大器共模抑制比(CMRR)是 指共模增益与差模增益的比值。例如，如果Y-V的差分输入电压变化产生1V的输出变化， X-V的共模电压变化同样产生1 V的变化，则CMRR为X/Y。共模抑制比以dB表示时，通常 指共模抑制(CMR)——注意，半导体行业对使用dB还是比值来表示CMR或CMRR很少有统 一说法。

典型的低频CMR值为70 dB至120 dB，但在高频时CMR会变差。除了CMRR数值范围外，许多运算放大器数据手册还提供CMR与频率的关系图表，如图1所示OP177精密运算放大器的CMRR。

在采用同相模式配置的运算放大器中，CMRR会产生相应的输出失调电压误差，如图2所 示。注意，反相模式工作的运算放大器CMRR误差较小。因为两个输入端都接地(或虚 地)，所以不存在共模动态电压。

2.共模抑制比的测量

共模抑制比可以通过多种方式来测量，下图3所示的方法采用四个精密电阻将运算放大器 配置成差分放大器，信号施加于两个输入端，从而测量输出变化——具有无限CMRR的放 大器不会产生输出变化。该电路的固有缺点是电阻的比率匹配和运算放大器的CMRR一样 重要。无论运算放大器多么出色，电阻对之间0.1%的不匹配就会导致CMR仅为66 dB！由 于大多数运算放大器的低频CMR介于80 dB和120 dB之间，显然，该电路只能勉强用于测 量CMRR(尽管该测试非常适合测量电阻的匹配情况！)

下图4所示的电路稍显复杂，无需电阻精确匹配即可测量CMRR。该电路中，共模电压可 以通过切换电源电压来改变。(该电路便于在测试机构中实施，采用不同电源电压连接的 同样电路可用于测量电源抑制比)。

该电路中所示的电源电压值适用于±15 V DUT运算放大器，共模电压范围为±10 V。也可 通过适当改变电压来适应其它电源和共模电压范围。集成放大器A1应具有高增益、低和低，如OP97系列器件。