差动放大器（减法器）的共模抑制比

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差动放大器（减法器）是一种电子电路，专门用于消除共模信号并仅处理差模信号，这一特性被称为共模抑制（CMR）。因此，它常用于检测高共模的微小模拟信号。差动放大器通常由四个电阻和一个运算放大器组成。需要注意的是，差动放大器与差分放大器不同。差动放大器通常将差分信号转换为单端信号，而差分放大器可以将单端信号或差分信号转换为差分信号。

此外，仪表放大器与差动放大器在结构上类似，但在输入端结构上有所不同。这种结构差异导致仪表放大器的共模抑制比（CMRR）通常优于差动放大器。

共模抑制比（CMRR）是一个衡量放大电路性能的指标，它表示差模增益与共模增益之间的比值。CMRR越高，表示放大电路的精度越高。共模抑制比有两种表示方法，一种是线性形式，另一种是对数形式。其中，CMR用来表示对数结果。

差动放大器的典型工作结构如图1所示。在理想条件下，差动放大器可以实现CMR无穷大。然而，在现实条件下，电压源、电阻网络和运算放大器都是非理想的元件，这会导致CMR降低。

运算放大器的CMR典型值在70dB至120dB之间，这与电路设计无关，不在本文讨论范围内。有兴趣的读者可以参考ADI的技术指南MT-042。

本文主要探讨电压源和电阻网络对CMR的影响。由图1可以得出，不匹配的电阻网络会导致共模信号串入输出端，影响CMR。不理想电压源的内阻不为零，且同相端和反相端的电压源内阻也不能保证完全相同，这会导致共模干扰通过电压源内阻和不匹配的输入阻抗串入电路，降低CMR。

要改善CMR，可以采取以下措施：选用CMR较高的运算放大器、选用匹配精度较高的电阻网络、在输入信号前加缓冲放大器以提高内阻匹配度。这三点建议实际上构成了仪表放大器的基础。参考MT-061技术指南。

总结，差动放大器（减法器）通过其共模抑制功能，可以有效消除共模信号，专注于处理差模信号。通过优化电路设计，特别是在选择运算放大器和匹配电阻网络以及提高输入信号的内阻匹配度方面，可以显著提高其共模抑制比（CMR），从而提升电路的精度和性能。