Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.
Читая даташиты на зарубежные электронные компоненты часто можно встретить параметры, смысл которых не совсем понятен для новичка. Речь идёт не о максимальном рабочем напряжении или токе потребления, с этими все понятно, в отличие от параметра операционного усилителя CMRR, о котором дальше пойдёт речь.
В теории, если на оба входа операционного усилителя подать одинаковое напряжение на выходе получим ноль потому, что по определению ОУ усиливает только разницу входных напряжений, величина напряжений значения не имеет.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488297025_screenshot_1.jpg)
Но это только в теории, в реальной схеме на выходе ОУ будет присутствовать некоторое напряжение. Величину этого напряжения определяет тот самый параметр CMRR(COMMON-MODE REJECTION RATIO ) или по-нашему коэффициент ослабления синфазного сигнала, сокращенно КОСС.
Предположим, что в результате изменения разницы входных напряжений на Y вольт напряжение на выходе изменилось на 1 вольт, а теперь предположим, что изменение синфазного напряжения на X вольт дало такой же результат на выходе( то есть изменение напряжения на выходе на 1 вольт) тогда CMRR = X/Y. То есть по сути получается, что CMRR - это отношение синфазного приращения к дифференциальному, при изменении выходного напряжения на одну и ту же величину. Думаю понятно, что чем больше этот параметр тем лучше. Если после первого прочтения этого абзаца, что-то осталось непонятным, советую его перечитать его еще раз.
Обычно значение CMRR лежит в диапазоне от 70 до 120 dB, но надо отметить, что с ростом частоты оно уменьшается.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488297198_screenshot_2.jpg)
Теперь что касается расчета, вычисляется ошибка по следующей формуле.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488299128_screenshot_3.jpg)
Где Vcm — это величина синфазного напряжения.
Теперь можно попробовать рассчитать усилитель построенный на ОУ с учетом полученных знаний.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488300648_screenshot_4.jpg)
Так как в схеме присутствует ООС, напряжение на входах равны, следовательно синфазная составляющая будет в точности равна входному сигналу. А в конечной формуле мы просто учли вклад синфазной составляющей в выходной сигнал.
Думаю у кого-то мог возникнуть вопрос, вклад синфазной составляющей этот очень мал, для чего его учитывать?
Его приходится учитывать, когда надо измерить малое изменение сигнала на фоне постоянной составляющей большой величины, вклад которой в данном случае будет значительным.
В теории, если на оба входа операционного усилителя подать одинаковое напряжение на выходе получим ноль потому, что по определению ОУ усиливает только разницу входных напряжений, величина напряжений значения не имеет.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488297025_screenshot_1.jpg)
Но это только в теории, в реальной схеме на выходе ОУ будет присутствовать некоторое напряжение. Величину этого напряжения определяет тот самый параметр CMRR(COMMON-MODE REJECTION RATIO ) или по-нашему коэффициент ослабления синфазного сигнала, сокращенно КОСС.
Предположим, что в результате изменения разницы входных напряжений на Y вольт напряжение на выходе изменилось на 1 вольт, а теперь предположим, что изменение синфазного напряжения на X вольт дало такой же результат на выходе( то есть изменение напряжения на выходе на 1 вольт) тогда CMRR = X/Y. То есть по сути получается, что CMRR - это отношение синфазного приращения к дифференциальному, при изменении выходного напряжения на одну и ту же величину. Думаю понятно, что чем больше этот параметр тем лучше. Если после первого прочтения этого абзаца, что-то осталось непонятным, советую его перечитать его еще раз.
Обычно значение CMRR лежит в диапазоне от 70 до 120 dB, но надо отметить, что с ростом частоты оно уменьшается.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488297198_screenshot_2.jpg)
Теперь что касается расчета, вычисляется ошибка по следующей формуле.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488299128_screenshot_3.jpg)
Где Vcm — это величина синфазного напряжения.
Теперь можно попробовать рассчитать усилитель построенный на ОУ с учетом полученных знаний.
![Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала. Параметр CMRR операционного усилителя или коэффициент ослабления синфазного сигнала.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2017-02/1488300648_screenshot_4.jpg)
Так как в схеме присутствует ООС, напряжение на входах равны, следовательно синфазная составляющая будет в точности равна входному сигналу. А в конечной формуле мы просто учли вклад синфазной составляющей в выходной сигнал.
Думаю у кого-то мог возникнуть вопрос, вклад синфазной составляющей этот очень мал, для чего его учитывать?
Его приходится учитывать, когда надо измерить малое изменение сигнала на фоне постоянной составляющей большой величины, вклад которой в данном случае будет значительным.
Похожие статьи