查看“共模抑制比”的源代码

{{NoteTA
|G1=Electronics
}}
[[Image:Op-amp symbol.svg|frame|right|简化的双端输入[[运算放大器]]模型。运算放大器将<math>V_+</math>和<math>V_-</math>之间的差模信号进行运算处理，而对共模信号进行抑制衰减。图中<math>V_{S+}</math>和<math>V_{S-}</math>分别提供正负直流电压保证运算放大器的静态工作点。]]
'''共模抑制比'''（{{lang-en|'''c'''ommon-'''m'''ode '''r'''ejection '''r'''atio, '''CMRR'''}}）是[[模拟电路]]中[[差分放大器]]（或者其他电子器件）的一个用于衡量其抑制两端输入信号共模部分的一个参数。在实际应用中，例如，当有用信号为低电压信号且叠加在一个可能较高的电压补偿，或者是相关信息表示为在两个信号的差值时，较高的共模抑制比就十分重要。

理想状态下，一个差分放大器两个输入端分别输入<math>V_+</math>和<math>V_-</math>，输出<math>V_\mathrm{o}=A_\mathrm{d}(V_+ - V_-)</math>，这里 <math>A_\mathrm{d}</math>为差模增益。然而，现实中的差分放大器用下式表示更佳：

:<math>V_{\mathrm{o}} = A_\mathrm{d} (V_+ - V_-) + \frac{1}{2} A_\mathrm{cm} (V_+ + V_-)</math>

这里<math>A_\mathrm{cm}</math>是共模增益，通常情况远小于差模增益。

共模抑制比定义为差模增益与共模增益的比值：

:<math> K = \frac {A_d}{A_c}</math>

其中，<math>A_d</math>为差分放大器的差模增益，<math>A_c</math>为共模增益。

如果使用对数，则共模抑制比可以用[[分贝]]值来表示<ref>{{cite web|url=http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/dB.htm|title=dB: What is a decibel?|publisher=School of Physics, UNSW|accessdate=2011-01-16}}</ref>：

:<math>\mathrm{CMRR} = 10\log_{10} \left (\frac{A_\mathrm{d}}{A_\mathrm{cm}} \right)^2 = 20\log_{10} \left (\frac{A_\mathrm{d}}{|A_\mathrm{cm}|} \right)</math>

由于差模增益一般远大于共模增益，共模抑制比是一个正数。

共模抑制比是一个很重要的产品参数，它表示了通过放大器的共模信号的抑制与衰减的情况。其值通常也取决于信号本身的[[频率]]，因此严格来说必须表示为一个函数<ref>{{cite web|url=http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=00836324|title=CMRR Frequency Response of CMOS Operational
Transconductance Amplifiers|author=Gianluca Giustolisi, ''Member, IEEE'', Giuseppe Palmisano, ''Member, IEEE'', and Gaetano Palumbo, ''Senior Member, IEEE''|publisher=IEEE Xplore|accessdate=2011-01-16}}</ref>。

抑制共模信号在信号传输中降低噪声信号十分重要。例如，在噪声环境中测量[[热电偶]]的阻抗时，环境中的噪声同时输入两个端口，造成一个共模的噪声信号。测量仪器的共模抑制比决定了其对噪声或者补偿的衰减。

== 运算放大器的例子 ==
一个[[运算放大器]]（简称运放）有两个输入端，同相输入端（<math>V_+</math>）和反相输入端（<math>V_-</math>），其[[开环增益]]为<math> G_\mathrm{openloop}</math>。理想运算放大器的输出信号可表示为：

:<math>V_\mathrm{out} = (V_+ - V_-) \cdot G_\mathrm{openloop}</math>

这个方程表示了一个无穷大的共模抑制比。如果两个输入端口输入完全相同（包括[[幅值]]和[[相位]]）的信号，则输出信号为零。在实际应用中，常常不是绝对的理想运算放大器，共模抑制比越低，则共模信号在输出信号中的体现越大。例如，常见的741型运算放大器，在大多数情况下其共模抑制比约为90分贝<ref>{{cite web|url=http://datasheetoo.com/search/cmrr+for+741+data+sheet|title=What You Shoud Know about (741) Operational Amplifier?|publisher=DATASHEET and Circuit Diagram|accessdate=2011-01-17}}{{Dead link|date=2018年10月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>。对于那些对运算放大器输出变化不太敏感的应用中，70分贝的共模抑制比已经足够。一些高端的电子设备可能会使用120分贝（如LM4562M<ref>{{cite web|url=http://www.national.com/pf/LM/LM4562.html#Overview|title=LM4562, 	
Dual High Performance, High Fidelity Audio Operational Amplifier from the PowerWise® Family|publisher=National Semiconductors|accessdate=2010-01-16|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100123031824/http://www.national.com/pf/LM/LM4562.html#Overview|archivedate=2010-01-23}}</ref>）甚至更高的运算放大器。

== 参考文献 ==
{{reflist}}

== 相关条目 ==
* [[差分放大器]]

[[Category:放大器电路]]