En electrónica , la relación de rechazo en modo común ( CMRR ) de un amplificador diferencial (u otro dispositivo) es una métrica utilizada para cuantificar la capacidad del dispositivo para rechazar señales en modo común , es decir, aquellas que aparecen simultáneamente y en fase en ambas entradas. . Un amplificador diferencial ideal tendría un CMRR infinito; sin embargo, esto no se puede lograr en la práctica. Se requiere un CMRR alto cuando se debe amplificar una señal diferencial en presencia de una entrada de modo común posiblemente grande, como una fuerte interferencia electromagnética (EMI). Un ejemplo es la transmisión de audio a través de línea balanceada en refuerzo de sonido o grabación .
Idealmente, un amplificador diferencial toma los voltajes y en sus dos entradas produce un voltaje de salida , donde está la ganancia diferencial. Sin embargo, la salida de un amplificador diferencial real se describe mejor como:
¿Dónde está la "ganancia en modo común", que normalmente es mucho menor que la ganancia diferencial ?
El CMRR se define como la relación de las potencias de la ganancia diferencial sobre la ganancia en modo común, medida en decibeles positivos (usando así la regla de los 20 log ):
Como la ganancia diferencial debe exceder la ganancia en modo común, este será un número positivo y cuanto mayor sea, mejor.
El CMRR es una especificación muy importante, ya que indica qué cantidad de señal de modo común no deseada aparecerá en la salida, normalmente una medición de alguna cantidad. El valor del CMRR depende a menudo de la frecuencia de la señal y debe especificarse en función de la misma.
A menudo es importante para reducir el ruido en las líneas de transmisión. [ cita necesaria ] Por ejemplo, cuando se mide el voltaje de un termopar en un entorno ruidoso, el ruido eléctrico del entorno aparece como una compensación en ambos cables de entrada, lo que la convierte en una señal de voltaje de modo común. El CMRR del instrumento de medición determina la atenuación aplicada al desplazamiento o ruido.
CMRR es una característica importante de los amplificadores operacionales, amplificadores diferenciales y amplificadores de instrumentación, y se puede encontrar en la hoja de datos. El CMRR a menudo varía con la frecuencia de la señal de modo común y, a menudo, es mucho mayor con configuraciones de ganancia más altas. La clave para lograr un CMRR alto suele ser el uso de resistencias adaptadas con mucha precisión (mejor que 0,1%) para minimizar cualquier diferencia en la amplificación de los lados negativo y positivo de la señal. Los amplificadores de instrumentación de un solo chip suelen tener resistencias ajustadas con láser para lograr un CMRR superior a 100 dB, a veces incluso 130 dB.
El diseño de un balun de microondas (circuito de conversión de un solo extremo a diferencial) define el CMRR como la relación entre la ganancia diferencial y la ganancia en modo común en parámetros S , de la siguiente manera: [1]
Aquí, el puerto 1 es una entrada de un solo extremo y los puertos 2 y 3 son salidas diferenciales. El CMRR del balun representa la pequeñez de la ganancia y el error de fase entre las salidas diferenciales. Si la diferencia de fase entre las salidas diferenciales del balun es cercana a 180° y las amplitudes son iguales, el CMRR será alto.
