六大問題幫你搞定共模抑制比

　　摘要：你或許知道“共模抑制比是差模增益與共模增益之比”，但你知道共模抑制比120dB與60dB區別多大嗎？你知道為什么要抑制共模信號嗎？

　　一、什么是共模抑制比？

　　共模抑制比定義為當運算放大器工作于線性區時，運算放大器的差模增益與共模增益之比值。共模抑制比是一個極為重要的指標，它表示了差模輸入時抑制共模干擾信號能力，是衡量了運算放大器對輸入信號共模信號的隔離能力。

　　其中， KCMRR表示共模抑制比， AD表示差模增益， AC表示共模增益。

　　二、什么是共模信號與差模信號？

　　共模信號是信號線對地的電壓，差模信號是信號線之間的電壓。放大電路是一個雙口網絡，每個端口有兩個端子。當兩個輸入端子的輸入信號分別為U1和U2時，兩信號的差值稱為差模信號，而兩信號的算術平均值稱為共模信號。

　　三、為什么要抑制共模信號？

　　任何信號都可以分解為共模信號和差模信號。共模信號是作用在差分放大器或儀表放大器兩個輸入端的相同信號，通常是由于線路傳導和空間磁場干擾產生的，不攜帶有效信息，是不希望出現的信號。主要表現為：

　　1. 單線傳輸時，地電位差異引起的共模信號，會疊加在信號上形成共模干擾，造成原始信號失真。

　　2. 雙線傳輸時，有效信號是差模信號，共模信號是無效信號。如果共模信號被放大很多，會影響到真正需要放大的差模信號。

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　　四、共模干擾是如何產生的？

　　實際應用中，溫度的變化各種環境噪聲的影響都可以視作為共模干擾，共模干擾產生的原因很多。主要原因有以下四點：

　　1. 電網串入共模干擾電壓。

　　2. 輻射干擾（如雷電，設備電弧，附近電臺，大功率輻射源） 在信號線上感應出共模干擾。

　　3. 接地電壓不一樣，也就是說地電位差異引入共模干擾。

　　4. 設備內部電線對電源線的影響。

　　五、高共模抑制比在測試儀器中有什么作用？

　　1. 可以保證通道間的共模干擾減到最小。

　　2. 可以隨意測量任意點，不受地電位影響。

　　3. 可以保證每個通道獨立測量。

　　六、共模抑制比120dB與60dB區別大嗎？

　　比如輸出差模信號1V，差模增益1，理論測試結果為1V。但若存在100V共模電壓，120dB共模抑制比衰減倍數為0.000001，此時測試誤差為0.1mV，而60dB共模抑制比衰減倍數為0.001，測試誤差為100mV。也就是說，共模抑制比60dB的測試誤差會是120dB測試誤差的1000倍。