Ratio di iniezione di modalità comune (cmrr): Calcoli e Implicazioni pratiche in Design Op-amp

Il Common Mode Rejection Ratio (CMRR) è un parametro importante nel design dell'amplificatore operativo (op-amp) che indica la capacità dell'op-amp di rifiutare segnali comuni presenti a entrambi i terminali di ingresso.

Comprensione di CMRR

CMRR è definito come il rapporto di guadagno differenziale (Ad) a guadagno di modalità comune (Acm). Di solito è espresso in decibel (dB). La formula è:

CMRR (dB) = 20 log (Ad / Acm)

In termini pratici, un CMRR elevato assicura che l'op-amp ignora efficacemente i segnali che sono comuni a entrambi gli input, come rumore o interferenza.

Calcolo CMRR

Per calcolare CMRR, è necessario il guadagno differenziale e il guadagno di modalità comune, spesso fornito dal produttore. In caso contrario, possono essere misurati utilizzando le impostazioni di prova che applicano segnali noti agli input.

Ad esempio, se un op-amp ha un guadagno differenziale di 100.000 e un guadagno di modalità comune di 1, il CMRR in forma lineare è di 100.000.

CMRR (dB) = 20 log (100.000 / 1) ≈ 100 dB[]

Implicazioni pratiche

Nelle applicazioni del mondo reale, un alto CMRR migliora l'accuratezza delle misurazioni, soprattutto nei circuiti di sensori e strumentazione, riducendo l'impatto del rumore e delle interferenze, garantendo che il segnale di uscita rappresenti da vicino l'ingresso differenziale.

I progettisti mirano a op-amps con valori CMRR superiori a 80 dB per la maggior parte delle applicazioni di precisione. Fattori come temperatura, variazioni di produzione e layout del circuito possono influenzare il CMRR effettivo in pratica.

Conclusioni

La comprensione e il calcolo di CMRR è essenziale per la progettazione di circuiti op-amp efficaci. La selezione dei componenti con valori CMRR adeguati garantisce una migliore precisione di misurazione e di rifiuto del rumore nei sistemi elettronici.