Common-Mode Rejection Ratio

Common-Mode Rejection Ratio

Die Gleichtaktunterdrückung (engl. Common-Mode Rejection Ratio, kurz CMRR) gibt in der Elektronik an, wie wenig sich die Ausgangsspannungs ändert, wenn sich die beiden Eingangsspannungen eines elektrischen Differenzverstärkers um den gleichen Betrag ändern. Im Idealfall sollte dann die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers dann Null sein, weil sie nur von der Differenz der beiden Eingangsspannungen abhängen und bei der gleichzeitigen Änderung (=„Gleichtakt“) der elektrischen Spannungen an den beiden Eingängen keine Änderung zeigen sollte. Dieses Ziel wird durch aufwendige Instrumentenverstärker weitgehend erreicht.

Messschaltung für eine Messung der Gleichtaktunterdrückung

Beispiel: Mit modernen Bauelementen erreicht man CMRR-Werte bis zu 130 dB. Das bedeutet, dass sich in nebenstehender Schaltung bei einer Gleichtaktspannung von Ue = 30 V die Ausgangsspannung nur um Ua = 10 µV ändert.

Grundlagen

Die Spannungen U beim idealen Differenzverstärker können durch die Gleichung


U_{\mathrm{Ausgang}} = A_\mathrm{diff} (U_\mathrm{p} - U_\mathrm{n}) \,

beschrieben werden, beim realen eher durch


U_{\mathrm{Ausgang}} = A_\mathrm{diff} (U_\mathrm{p} - U_\mathrm{n}) + \tfrac{1}{2} A_\mathrm{gleich} (U_\mathrm{p} + U_\mathrm{n}) \,

wobei Up und Un die Spannungen an den beiden Eingängen sind, Adiff die Verstärkung der Differenz und Agleich die unerwünschte sogenannte Gleichtaktverstärkung.

Die Gleichtaktunterdrückung wird üblicherweise durch das in Dezibel gemessene Verhältnis der beiden Verstärkungen angegeben (engl. Common-Mode Rejection, kurz CMR):


\mathrm{CMR} = 20\log_{10} \left (\frac{|A_\mathrm{diff}|}{|A_\mathrm{gleich}|} \right) \,

Das Verhältnis von Gleichtaktspannung zu verursachter Differenzspannung wird als CMRR (engl. Common Mode Rejection Ratio) bezeichnet:


\mathrm{CMRR} =  \frac{|A_\mathrm{diff}|}{|A_\mathrm{gleich}|} \,

Eine gleich große Spannungsänderung an den beiden Eingängen führt also bei nicht vollständiger Gleichtaktunterdrückung zu einer geringfügigen Änderung der Ausgangsspannung. Je besser die Gleichtaktunterdrückung ist, desto größer dürfen Offsetspannung bzw. Offsetspannungsfluktuationen sein, die als Gleichtaktsignal an den Eingängen des Verstärkers anliegt.

In den meisten Anwendungen möchte man nur die zwischen den beiden Eingängen liegende Differenzspannung verstärken und dabei unabhängig von einem Gleichtaktsignal (UCM – CM für Common-Mode) sein. Praktische Bedeutung hat eine möglichst hohe Gleichtaktunterdrückung beispielsweise, um das sogenannte Netzbrummen zu unterdrücken.

Weblinks

Siehe auch


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Common-mode rejection ratio — The common mode rejection ratio (CMRR) of a differential amplifier (or other device) is the tendency of the devices to reject the input signals common to both input leads. A high CMRR is important in applications where the signal of interest is… …   Wikipedia

  • common-mode rejection ratio — sinfazinio signalo malšinimo faktorius statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. common mode rejection ratio vok. Gleichtaktunterdrückungsfaktor, m rus. коэффициент ослабления синфазного сигнала, m pranc. facteur de réjection de mode… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • common mode rejection ratio — sinfazinės įtampos malšinimo santykis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtampos, veikiančios tarp apibrėžto atskaitos taško ir dviejų vienas su kitu tam tikru būdu sujungtų įėjimo gnybtų, ir tarp įėjimo gnybtų… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • Common mode rejection ratio — A&V • For a differential amplifier, the ratio of differential gain to common mode gain. • Expressed in dB, the ratio of common mode input voltage to output voltage. • For an operational amplifier, the ratio of the change in input/offset voltage… …   Audio and video glossary

  • common-mode rejection ratio — F/A/V The ratio of the common mode interference voltage at the input of a circuit, to the corresponding interference voltage at the output …   Audio and video glossary

  • Common-Mode Rejection — Die Gleichtaktunterdrückung (engl. Common Mode Rejection Ratio, kurz CMRR) gibt in der Elektronik an, wie wenig sich die Ausgangsspannungs ändert, wenn sich die beiden Eingangsspannungen eines elektrischen Differenzverstärkers um den gleichen… …   Deutsch Wikipedia

  • Common mode — is a term in engineering with at least two independent meanings. Of electrical signals, Common mode rejection ratio, the ratio of rejection of common mode signals to differential signals Common mode interference, interference that appears on both …   Wikipedia

  • Common-mode signal — is the component of an analog signal which is present with one sign on all considered conclusions. In electronics where the signal is transferred with differential voltage use, the common mode signal is called a half sum of voltages: When… …   Wikipedia

  • Common-mode interference — In telecommunication, the term common mode interference has the following meanings: Interference that appears on both signal leads (signal and circuit return), or the terminals of a measuring circuit, and ground. A form of coherent interference… …   Wikipedia

  • Common mode rejection (CMR) — A&V A measure of how well a differential amplifier rejects a signal which appears simultaneously and in phase at both input terminals. As a specification, CMR is usually stated as a dB ratio at a given frequency …   Audio and video glossary

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”