共模抑制比CMRR 表示运算放大器对共模信号(输入两端相同的信号)的抑制能力与对差模信号(输入两端差异的信号)的放大能力的比值, 通常用分贝(dB)表示。
一、定义
-- CMRR=Ad/Acm
-- Ad: 差模增益(放大器对有用信号的放大倍数)。
--Acm共模增益(放大器对共模信号的放大倍数,理想情况下为零)。
运算放大器的共模输入电压是指运放的两个输入引脚电压的平均值,注意是“平均值”,这一点很重要。
二、物理特性
高CMRR 意味着运算放大器能有效抑制共模干扰(如噪声、电源波动),仅放大有用的差模信号。
理想运放CMRR为无穷大,实际运放CMRR 通常在 70 dB ~ 120 dB 之间,精密运算放大器可达 140 dB 以上。
三、影响因素
内部匹配性:差分输入级的对称性(如晶体管配对精度)。
外部电路:电阻匹配误差(需采用高精密电阻)、布局布线引入的不平衡。
频率:CMRR 随频率升高而下降。
四、 应用场景
差分放大器(如仪表放大器):高CMRR可抑制传感器共模噪声。
医疗设备(ECG/EEG):消除人体共模干扰。
工业控制:抵抗电源噪声或地线干扰。
五、提高CMRR的方法
--选择高CMRR运放。
--严格匹配外部电阻(0.1%精度或更高)。
--优化PCB布局(减少寄生效应)。