今天繼續給大家分享運放另一項指標——共模抑制比(CMRR)。

共模抑制比是運放一項非常重要的指標，但在設計電路時我們時常會忽略它的重要性。然而其不僅會對運放電路的精度產生影響，而且對電路的EMI性能也有著重要意義。對于絕大部分電路差模信號是我們需要的而共模信號是需要盡可能抑制的，因此搞懂運放的CMRR也很重要。

首先簡單介紹一下共模信號與差模信號的概念。如下圖1所示，L1，L2為兩條傳輸線，R為負載電阻，傳輸線中藍色箭頭表示差模信號的流動路徑，可見其在兩條傳輸線中大小相等方向相反，承載著我們或者說R“需要的”信號。而兩條傳輸線中綠色箭頭表示的是差模信號的流動路徑，可見其在兩條傳輸線中大小相等方向相同，承載著我們或者說R“不需要的”信號，其與大地構成回路。

圖1 共模差模信號示意圖

理解共模差模信號后我們容易發現反向輸入端運放幾乎不存在共模信號問題。如圖2的反向比例放大電路，由于Vp已經接地且運放正常工作時處于深度負反饋狀態所以Vn=Vp=0，可見此時運放的兩個輸入端電壓與地不存在電勢差所以也不會有共模電壓問題。

圖2 反向比例放大電路

共模抑制比表示為運放對差模信號的增益Adm與對共模型號的增益Acm之比，通常以分貝為單位表示如下：

常見的運放低頻CMRR一般在70dB~120dB，更高的可達150dB左右。另外輸入信號的頻率對CMRR有很大的影響，如下圖3為ADI LT1358運放的CMRR隨頻率的關系，可以看到隨著頻率的增大CMRR迅速衰減。這是為什么呢？這是因為集成運放各級之間存在寄生耦合電容，這些寄生電容隨著頻率的升高容抗快速下降從而導致對共模信號抑制能力減弱。

圖3 LT1358 CMRR vs frequency

那在設計實際運算電路時我們是不是選用CMRR盡可能大的運放就可以實現很好的共模抑制效果呢？答案是否定的。其實上述介紹的是運放自身對共模信號的抑制能力，實際中為了使整個運算電路達到較高的共模抑制能力，我們還需要合理設計運放的外圍電路才能更好地抑制共模型號。以下圖4常見的差分放大電路為例。

圖4 差分放大電路

當電路輸入共模型號即Vcm=V1=V2時共模增益Acm為

當電路輸入差模型號即Vdm=V1-V2時差模增益Adm為

至此我們可以求出整個電路的共模增益CMRR為

由此可知為了使CMRR盡可能大我們不僅需要需用高CMRR的運放，而且需要保證

理論上這個條件非常容易實現，但是實際電阻均存在誤差，即使用高精度電阻也有0.01%的誤差率而且其價格較普通電阻高出很多，因此在考慮成本與電路效果之間我們需要trade off才有可能設計出使用且可行的電路。

OK，關于運放失調電壓的幾點問題今天就和大家分享到這里，喜歡筆者的讀者請點擊下方公眾號名片關注筆者，您的關注與支持將轉換為筆者前進的動力，小生將在后續的推送中不斷送出更多優質內容，關注后還可加入技術交流群與各路大神共同探討進步。

本人能力有限，若文中存在不合理之處歡迎指正。