Relación de rechazo en modo común (CMRR) y el amplificador operacional

La CMRR (relación de rechazo en modo común) es la especificación más importante e indica la cantidad de señales de modo común que se presentarán para medir. El valor de la CMMR depende frecuentemente de la frecuencia de la señal y debe especificarse la función. La función del CMMR se utiliza específicamente para reducir el ruido en las líneas de transmisión. Por ejemplo, cuando medimos la resistencia de un termopar en un entorno ruidoso, el ruido del entorno aparece como un desplazamiento en ambos cables de entrada y lo convierte en una señal de tensión de modo común. El instrumento CMRR determina la atenuación aplicada al ruido.


Índice de Contenido
  1. ¿Qué es el CMRR?
  2. Fórmula de la relación de rechazo en modo común
    1. Relación de rechazo de la fuente de alimentación
    2. Ración de rechazo en modo común del amplificador óptico
    3. Error de desplazamiento de una CMRR del Op-Amp

¿Qué es el CMRR?

La CMRR de un amplificador operacional es la relación de rechazo en modo común. Por lo general, el amplificador operacional tiene dos terminales de entrada, que son positivo y negativo, y las dos entradas se aplican en el mismo punto. Esto dará señales de polaridad opuesta en la salida. Por lo tanto, el voltaje positivo y el negativo de los terminales se cancelarán y darán el voltaje de salida resultante. El amplificador óptico ideal tendrá la CMRR infinita y con la ganancia diferencial finita y la ganancia de modo común cero.

Relación de rechazo en modo común

CMMR = Ganancia en modo diferencial / Ganancia en modo común

Fórmula de la relación de rechazo en modo común

La relación de rechazo en modo común está formada por las dos entradas que tendrán el mismo signo de tensión continua. Si suponemos que una tensión de entrada es de 8v y la otra de 9v, aquí los 8v son comunes y la tensión de entrada debe calcularse mediante la ecuación de V+ - V- . Por tanto, el resultado será 1v, pero la tensión continua común entre las dos entradas tiene una ganancia distinta de cero.

La ganancia diferencial Ad amplía la diferencia entre las dos tensiones de entrada. Pero la ganancia de modo común Ac amplía la tensión continua de modo común entre las dos entradas. La relación de las dos ganancias se denomina relación de rechazo de modo común. El valor del formato está en dB. La fórmula de una relación de rechazo de modo común se calcula mediante la siguiente ecuación.

CMRR = 20log|Ao/Ac| dB

Relación de rechazo de la fuente de alimentación

La relación de rechazo de la fuente de alimentación se define como los cambios en la tensión de offset de entrada por los cambios unitarios en la tensión de alimentación de CC. La fuente de alimentación también se calcula en formato de dB. La ecuación matemática de la relación de rechazo de la fuente de alimentación se indica a continuación.

PSRR= 20log|ΔVDc/ΔVio| dB

Ración de rechazo en modo común del amplificador óptico

La relación de rechazo del modo común es un amplificador diferencial y los amplificadores operacionales se amplifican con la entrada diferencial. Por tanto, la relación de rechazo del modo común puede aplicarse al amplificador operacional. Utilizando la condición de la relación de rechazo de modo común, es decir, cuando la entrada del amplificador tiene las mismas tensiones, la salida del amplificador debe ser cero o el amplificador debe rechazar la señal. La siguiente imagen muestra el amplificador del MCP601 de relación de rechazo de modo común.

Relación de rechazo en modo común del amplificador óptico
Relación de rechazo en modo común del amplificador óptico

Error de desplazamiento de una CMRR del Op-Amp

La CMRR puede construir en paralelo la tensión de offset en los op amps configurados en el amplificador no inversor que se muestra en la siguiente figura. El amplificador operativo no inversor tendrá un pequeño error de CMRR porque ambas entradas están conectadas a tierra, no hay presencia de tensión dinámica CM.

Error de desplazamiento de una CMRR del amplificador operacional
Error de desplazamiento de una CMRR del amplificador óptico

Error (RTI) = Vcm / CMRR = Vin / CMRR

Vout = [1 + R2/R1] [ Vin + Vin/ CMRR]

Error (RTO) = [1+R2/R1] [Vin/CMRR]

Medición de la relación de rechazo en modo común

Hay diferentes formas de medir la relación de rechazo en modo común. En la siguiente figura, hablaremos de las cuatro resistencias de precisión para configurar el amplificador óptico como un amplificador diferencial. Se aplica una señal a las dos entradas, se miden los cambios en la salida y un amplificador con CMRR infinita tampoco sufre cambios en la salida. Las dificultades inherentes a este circuito son que la relación de coincidencia de las resistencias es importante como la CMRR del amplificador óptico. El desajuste del 0,1% es entre el par de resistencias y el resultado será en CMR de 66 dB. Por lo tanto, la mayoría de los amplificadores tendrán una frecuencia baja de CMR está entre los 80dB a 120Db. En este circuito, está claro que sólo hay una utilidad marginal para medir la CMRR.

Medición de la relación de rechazo en modo común
Medición de la relación de rechazo en modo común

ΔVout = ΔVin / CMRR (1 + R2/R1)

CMRR sin usar resistencias de precisión

El siguiente circuito es más complicado en comparación con el anterior y puede medir la CMRR sin utilizar una resistencia de precisión. Conmutando la tensión de alimentación se modifica la relación de rechazo en modo común. Prácticamente, el se puede implementar fácilmente y, utilizando el mismo circuito, podemos aplicar diferentes tensiones de alimentación para medir la relación de rechazo de la alimentación.

En el siguiente circuito, la fuente de alimentación es del amplificador óptico +-15 DUT con el rango de tensión de modo común de +-10V. En el siguiente circuito, el amplificador integrado A1 debe tener una alta ganancia, un bajo Vos y un bajo IB y el amplificador óptico es de 097 dispositivos.

CMRR sin usar resistencias de precisión
CMRR sin usar resistencias de precisión

En este artículo hemos hablado de la relación de rechazo en modo común (CMRR) y del amplificador operacional. Espero que al leer este artículo hayas adquirido unos conocimientos básicos sobre el amplificador operacional de relación de rechazo en modo común. Si tienes alguna duda sobre este artículo o sobre los circuitos de amplificadores operacionales en ingeniería, no dudes en comentarlo en la sección de abajo. Aquí tienes la pregunta, ¿Qué es la relación de rechazo de la fuente de alimentación? ?

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