Вопрос 29

Коэффициент ослабления синфазного сигнала (CMRR, или kCMR) определяется как отношение коэффициентов усиления дифференциального и синфазного сигналов.

Он измеряется путём определения отношения изменения входного синфазного сигнала к результирующему изменению напряжения смещения на входе. Измеряется в децибелах.

Если бы синфазная помеха полностью подавлялась, CMRR, или kCMR, имели бы бесконечное значение.

Ограничение на значение CMRR, или kCMR, накладывает изменение рабочей точки транзисторов во входном дифференциальном усилителе, которое совместно с их неидеальным согласованием вызывает возникновение паразитных сигналов на выходе ОУ.

В справочных документах фирмы Texas Instruments CMRR = ΔVCOM / ΔVOS, и значение CMRR получается положительным. Выражается он в децибелах. В справочных документах этот параметр включён в группу параметров по постоянному току. На переменном токе при увеличении частоты значение CMRR спадает.

На практике часто встречаются помехи на частоте 50 или 60 Гц, однако они, к счастью, как правило, синфазные. Если другие элементы схемы не ухудшают природного коэффициента подавления синфазного сигнала ОУ, то его, как правило, хватает, чтобы эффективно подавить эти помехи. Следует иметь в виду, что большие номиналы используемых резисторов повышают чувствительность схем ко всем видам помех, в том числе синфазным. Для сохранения требуемого частотного диапазона схемы обычно можно пропорционально уменьшить номиналы резисторов и увеличить номиналы конденсаторов, что повысит помехоустойчивость.

Коэффициент влияния напряжения питания (ΔVDD±/ΔVIO, или KSVS) определяется как отношение изменения напряжения питания к вызванному им изменению выходного напряжения.

Обычно оба напряжения питания при измерениях изменяют на одно и то же значение. Измеряется он в децибелах.

Коэффициент влияния напряжения питания (ΔVDD±/ΔVIO) представляет собой практически то же самое, что и коэффициент подавления пульсаций напряжения питания (kSVR, или PSRR). Только kSVR, или PSRR, рассчитывается как отношение изменения напряжения смещения к вызвавшему его изменению напряжения питания. Разница между этими параметрами только в знаке перед его числовым значением.

Напряжение питания воздействует на рабочую точку входного дифференциального каскада. Из-за всегда имеющегося рассогласования параметров транзисторов в дифференциальной паре при этом происходит изменение напряжения смещения, которое, усилившись в ОУ, приводит к изменению выходного напряжения.

Отметим, что механизм, определяющий значение коэффициента влияния напряжения питания, практически тот же, что и механизм, определяющий значения коэффициента подавления синфазной помехи (CMRR). По этой причине коэффициент влияния напряжения питания указывается в справочных документах в группе параметров ОУ по постоянному току. Коэффициент влияния напряжения питания уменьшается с ростом частоты.

Следует иметь в виду, что импульсные источники питания, работающие на частотах от 50 до 500 кГц, создают в цепях питания ОУ заметные помехи. В то же время коэффициент влияния напряжения питания на этих частотах близок к 0 дБ, и эти помехи легко проникают на выход ОУ. По этой причине необходимо применять блокировочные конденсаторы.