什么是共模抑制比CMRR？什么是电源抑制比PSRR？

什么是共模抑制比CMRR？什么是电源抑制比PSRR？

共模抑制比（common mode rejection ratio，CMRR）和电源抑制比（power supply rejection ratio，PSRR）是评估放大器性能的重要指标，它们影响着放大器对于信号的放大效果和对环境噪声的抑制效果。在本文中，我们将详细地探讨CMRR和PSRR的含义，作用，计算方法以及如何提高它们的值。

一、共模抑制比（CMRR）

共模抑制比是指放大器在相同输入信号下，对于共模信号（两个输入端的电压相等）的抑制能力和差模信号（两个输入端的电压不等）的放大能力之比。简而言之，CMRR描述了放大器对于共模干扰信号的抵抗能力。

考虑到在实际电路中，共模信号是很难被消除的，因此放大器的CMRR值越大，则表示它对于共模干扰信号的抵抗能力越强，相应地，放大器的差模放大能力就越突出，更加接近于理想的差模放大器。

CMRR的计算方法：

CMRR通常用分贝（dB）为单位表示：

CMRR（dB）= 20log10（差模放大增益/共模放大增益）

其中，差模放大增益指的是放大器将两个不同电压的输入信号放大的能力，而共模放大增益指的是放大器将两个相同电压的输入信号放大的能力。在实际测量的时候，可以用一个信号源的双端口线性匹配器模拟共模信号。具体计算方法如下：

1. 利用信号源产生一个双端口信号源，它能够在两个端口之间产生一个相等的电压。这个电压的大小和被测量的信号电压大小相等。

2. 分别将双端口信号源的两个端口连接到放大器的两个输入端口上。

3. 将信号源输出的电压设置为1 kHz，同时监测两个输入端口所得到的信号大小。

4. 计算出差模放大增益和共模放大增益。

5. 根据上述公式可以得到CMRR的值。

如何提高CMRR？

为了提高放大器的CMRR值，一般可以采取以下措施：

1. 通过设计合适的差分放大电路来提高放大器的CMRR值。对于差分放大电路来说，它能够使得放大器的输入响应为零，因此能够更好地抵御共模噪声干扰，提高CMRR值。

2. 采用对偶差动放大电路。在对偶差动放大电路中，会有两个差分放大器处于反相且串联的状态，这种电路可以更加强力地抵制共模噪声干扰，提高CMRR值。

3. 采用信号隔离器来进行信号隔离。信号隔离器能够使得输入信号和输出信号之间的共性因素得到有效的隔离，从而提高了放大器对于共模干扰的抑制能力，增加了放大器的CMRR值。

二、电源抑制比（PSRR）

电源抑制比是指放大器在输入信号不变的情况下，当电源电压变化时，输出信号发生变化的程度。简而言之，PSRR描述了放大器对于电源变化所带来的影响程度。

在实际电路中，电源的变化可能来自于交流电线路，直流电线路，电源波动等多方面因素。所以，对于放大器来说，如果电源变化会通过电路传导到输出端口进行扰动，就会降低放大器的工作性能，进而影响输出信号的质量。PSRR值越高，则表示放大器抵抗这种干扰的能力越强。

PSRR的计算方法：

PSRR通常以分贝为单位（dB）表示：

PSRR（dB）= 20log10（Vb / Vc）

其中，Vb是放大器的输入信号，Vc是电源中的干扰信号大小。

如何提高PSRR？

对于提高放大器的PSRR值，可以采用以下方法：

1. 采用大尺寸电容滤波器以降低电源波动干扰。在直流电源线路的输入端，加入大尺寸电容器，能够有效地隔离直流电源的波动干扰，从而提高放大器对于直流电源波动的抵抗能力，同时提高PSRR值。

2. 在输入源和放大器之间加入隔离变压器，以隔离输入电源干扰。隔离变压器可以切断电流传输路径，从而有效地隔离输入电源和放大器之间的干扰，提高了放大器对于输入电源波动的抵抗能力，从而提高了PSRR值。

3. 采用负反馈技术。在放大器输出端加入负反馈电路，能够有效地抑制放大器内部的电源干扰，提高PSRR值。

综上所述，CMRR和PSRR是放大器性能测试的两个主要指标，都影响了放大器对于输入信号的放大效果以及对噪声的抑制效果。提高CMRR和PSRR的值，需要对电路进行科学的设计和选件选择，考虑到电路的参数不同，应根据具体的应用情况来确定具体的优化方法。