運(yùn)算放大器的簡易測量--直流CMRR、PSRR

一、CMRR：

共模抑制比(英語：common-mode rejection ratio, CMRR)是模擬電路中差分放大器(或者其他電子器件)的一個(gè)用于衡量其抑制兩端輸入信號共模部分的一個(gè)參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，例如，當(dāng)有用信號為低電壓信號且疊加在一個(gè)可能較高的電壓補(bǔ)償，或者是相關(guān)信息表示為在兩個(gè)信號的差值時(shí)，較高的共模抑制比就十分重要。

運(yùn)算放大器的共模抑制比(CMRR)指共模電壓變化導(dǎo)致的失調(diào)電壓實(shí)際變化與所施加的共模電壓變化之比。在 DC 時(shí)，它一般在 80 dB 至 120 dB 之間，但在高頻時(shí)會(huì)降低。

測試電路非常適合測量 CMRR(圖 1)。它不是將共模電壓施加于 DUT 輸入端，以免低電平效應(yīng)破壞測量，而是改變電源電壓(相對于輸入的同一方向，即共模方向)，電路其余部分則保持不變。

圖一、CMRR測量電流

在圖1 所示電路中，在 TP2 測量失調(diào)電壓，電源電壓為±V(本例中為+2.5 V 和–2.5 V)，并且兩個(gè)電源電壓再次上移+1 V(至+3.5 V 和–1.5 V)。失調(diào)電壓的變化對應(yīng)于 1 V 的共模電壓變化，因此直流 CMRR 為失調(diào)電壓與 1 V 之比，即 CMRR=20log(1000 × TP2/1 V)。

二、PSRR：

電源抑制比(power supply rejection ratio, PSRR)是一個(gè)經(jīng)常在電子放大器(特別是運(yùn)算放大器 )或穩(wěn)壓器的規(guī)格書出現(xiàn)的參數(shù)，用來描述某一設(shè)備對電源噪聲(來自電源的噪聲)的抑制能力。

電源抑制比的定義是電源電壓變化做成設(shè)備輸出的電壓相應(yīng)變化的比例。因?yàn)榇吮戎狄话爿^大，為方便使用：分貝(dB)作為單位，理想的設(shè)備其PSRR是無限大。PSRR會(huì)隨頻率而改變，規(guī)格書一般會(huì)以圖表展示不同頻率下的PSRR，較簡單的方式表示某特定頻率下的PSRR作參考用。

在放大器的情況下，由于整個(gè)線路有閉環(huán)增益(Av)，電源的噪聲(△Vsupply)會(huì)被放大而得出(△Vout)，放大器本身的PSRR 是：

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CMRR 衡量失調(diào)電壓相對于共模電壓的變化，總電源電壓則保持不變。電源抑制比(PSRR)則相反，它是指失調(diào)電壓的變化與總電源電壓的變化之比，共模電壓保持中間電源電壓不變(圖2)。

圖二、PSRR測量電流

所用的電路完全相同，不同之處在于總電源電壓發(fā)生改變，而共模電平保持不變。本例中，電源電壓從+2.5 V 和–2.5 V 切換到+3 V 和–3 V，總電源電壓從 5 V 變到 6 V。共模電壓仍然保持中間電源電壓。計(jì)算方法也相同(1000 × TP1/1 V)。

審核編輯：湯梓紅

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