放大器共模抑制比(Common-Mode Rejection Ratio,简称CMRR)是评估差分放大器性能的重要参数之一,它描述了放大器对于共模信号的抑制能力。在理想情况下,放大器应只放大两个输入端之间的差模信号,而完全忽略共模信号。但在实际应用中,放大器会同时放大差模和共模信号,共模抑制比即为差模增益与共模增益的比值。共模抑制比越高,表示放大器抗共模干扰的能力越强。 共模抑制比的测量通常比测量放大器的失调电压、偏置电流更为复杂。在放大器设计和测试过程中,工程师经常使用不同的电路和方法来测量CMRR。文中提到了四种测量共模抑制比的方法:直接定义测量法、匹配信号源法、电压测量法和匹配电阻法。每种方法都有其适用场景和潜在的不足。 直接定义测量法是通过测量差模增益和共模增益来计算CMRR,但由于电路中使用电感和电容组成的低通滤波器,这在CMOS放大器电路中常常使用高阻值电阻代替电感,可能会在反馈电阻上产生较大的直流偏移,从而影响测量结果。 匹配信号源法是利用两个信号源对放大器的同相和反相输入端进行激励,通过差模增益和共模增益的比值来确定CMRR。这种方法的缺点在于很难实现两个信号源幅值和相位的绝对匹配,从而导致测量结果无法准确反映放大器的真实性能。 电压测量法通过改变放大器供电电压的绝对值来模拟共模电压的变化,然后测量输出电压变化来计算CMRR。但是,这种方法忽略了一些其他因素的影响,如电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR),从而可能使结果失去其意义。 匹配电阻法需要使用高精度的电阻进行匹配,尤其在测量CMRR较高的放大器时,对电阻的精度要求更高,1ppm误差的电阻可能难以获得,这使得方法的可操作性受限。 文中提出了使用辅助运算放大器(辅助运放)结合电源法的测量方法,该方法不需要高精度的匹配电阻即可进行有效的CMRR测量。通过在电路中添加辅助放大器并配合开关控制,能够提供准确的共模电压,并通过测量开关切换前后的输出电压变化来计算CMRR。仿真结果表明,使用辅助运放-电源法测量的CMRR结果与数据手册中的典型值非常接近,验证了该方法的有效性。 在实际的放大器设计和测试中,正确理解和选择合适的测量方法对于准确评估放大器性能至关重要。共模抑制比是差分放大器设计中的一个关键指标,其测量结果直接影响到电路的性能评估和可靠性分析。通过对比不同测量方法的优缺点,可以更有效地进行放大器的性能测试,从而为电路设计和应用提供可靠的数据支持。
2025-08-07 09:46:09 559KB 共模抑制比
1
调幅(AM)信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调,这种方法又称包络检波。普通调幅(AM)信号通过精密全波整流电路进行全波整流,然后经低通滤波器取出低频成分,经过信号放大,从而获得解调信号。
2025-06-12 14:38:47 66KB 测控电路 放大电路
1
针对设计高质量小信号放大器存在的问题,提出了一种新型的高性能小信号放大器。
2024-01-30 14:07:05 307KB 共模抑制比
1
一般传感器的输出信号多为微弱的线性直流电压信号,电压值在几毫伏到几十毫伏之间,而测量仪表大多采用单片机进行数据的采集与处理,这就要求对传感器的输出信号进行高精度、线性的放大[1]。本文的设计电路由惠斯通电桥电路和两级运算放大电路构成,第一级运算放大电路由一个双运算放大器构成,双运算放大器可获得的较严格的匹配在性能上有显著提高;第二级运算放大电路实现二次放大和滤波作用。与传统的三运放差分放大电路相比,本设计电路具有较高的共模抑制比和较好线性度。
1
:针对传统运算放大器共模抑制比和电源抑制比低的问题,设计了一种差分输入结构的折叠式共源共栅放大器。本设计采用两级结构,第一级为差分结构的折叠式共源共柵放大器,并采用MOS 管作为电阻,进一步提高增益、共模抑制比和电源电压抑制比;第二级采用以NMOS 为负载的共源放大器结构,提高增益和输出摆幅。基于LITE-ON40V 1.0 μm 工艺,采用Spectre 对电路进行仿真。仿真结果表明,电路交流增益为125.8 dB,相位裕度为62.8°,共模抑制比140.9 dB,电源电压抑制比125.5 dB。
1
理论推导出测量放大器的共模抑制比等于第一级放大器的放大倍数乘以后级放大器的共模抑制比
2021-09-21 21:00:32 265KB 测量放大器 CMRR 理论计算
1