CMRR定義及其測(cè)試

在開始討論運(yùn)放的共模抑制比CMRR之前，我們先了解一下運(yùn)放的共模輸入電壓和軌對(duì)軌運(yùn)放。運(yùn)放的共模輸入電壓是指運(yùn)放的兩個(gè)輸入引腳電壓的平均值；

對(duì)于雙極性輸入級(jí)的運(yùn)放，運(yùn)放的共模輸入電壓，一般達(dá)不到電源電壓。而軌對(duì)軌（rail to rail）運(yùn)放的共模電壓幾乎可以達(dá)到電源電壓。

CMRR定義為差模電壓增益AD和共模電壓增益AC的比值，即：CMRR=AD/AC.但是為了更加便于理解，即從應(yīng)用的角度出發(fā)，CMRR也可以看作輸入失調(diào)電壓Vos隨共模輸入電壓Vcm變化的情況，即CMRR(V/V) = ΔVos/ΔVcm.或者寫成對(duì)數(shù)的形式CMRR(dB) = -20*log[CMRR(V/V)]。

關(guān)于CMRR的測(cè)試可以基于CMRR(V/V) = ΔVos/ΔVcm此表達(dá)式。如下圖所示：

影響CMRR的因素

運(yùn)放之所以會(huì)對(duì)共模信號(hào)能夠進(jìn)行放大，即CMRR(dB)不為無(wú)窮大，主要來(lái)源于下面幾個(gè)原因：

下面我們就挑幾個(gè)上面的原因看一下它們的影響（參考自TI中文論文）：

(1) 電阻的不匹配，如下圖所示，由于電阻的不匹配，一個(gè)共模電壓的變化ΔVin，會(huì)在X，Y點(diǎn)轉(zhuǎn)化為一個(gè)差模電壓。

計(jì)算如下，這個(gè)由失配阻ΔRd引入的差模信號(hào)，就會(huì)轉(zhuǎn)化為差分級(jí)輸出信號(hào)的噪聲。

(2) 輸入晶體管的不匹配，管子的不匹配，會(huì)引起兩管子的電流的微小差別，并且兩個(gè)的跨導(dǎo)是不一樣的。

由于輸入級(jí)管子的不匹配，會(huì)將共模信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)差模的誤差，可以用下面的公式表示，它表示失配跨導(dǎo)引起的CMRR。

(3) 再介紹一個(gè)原因，就是拖尾恒流源的寄生電容會(huì)隨頻率變化而變化。這會(huì)引起這個(gè)恒流源電流的變化，差分輸入端射極或源極電阻用恒流源代替的目的是保持電流恒定和高阻抗。但它的電流如果隨頻率發(fā)生變化，勢(shì)必降低差分輸入端的共模抑制能力。