運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)的一個用于衡量其抑制兩端輸入信號共模部分的一個參數(shù)。在實際應用中，例如，當有用信號為低電壓信號且疊加在一個可能較高的電壓補償，或者是相關信息表示為在兩個信號的差值時，較高的共模抑制比就十分重要。

運算放大器的共模抑制比(CMRR)指共模電壓變化導致的失調電壓實際變化與所施加的共模電壓變化之比。在 DC 時，它一般在 80 dB 至 120 dB 之間，但在高頻時會降低。

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

二、PSRR：

電源抑制比(power supply rejection ratio, PSRR)是一個經常在電子放大器(特別是運算放大器 )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備輸出的電壓相應變化的比例。因為此比值一般較大，為方便使用：分貝(dB)作為單位，理想的設備其PSRR是無限大。PSRR會隨頻率而改變，規(guī)格書一般會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，由于整個線路有閉環(huán)增益(Av)，電源的噪聲(△Vsupply)會被放大而得出(△Vout)，放大器本身的PSRR 是：

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CMRR 衡量失調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。計算方法也相同(1000 × TP1/1 V)。

審核編輯：湯梓紅

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