En electrónica , la relación de rechazo de modo común ( CMRR ) de un amplificador diferencial (u otro dispositivo) es una métrica utilizada para cuantificar la capacidad del dispositivo para rechazar señales de modo común , es decir, aquellas que aparecen simultáneamente y en fase en ambas entradas. Un amplificador diferencial ideal tendría una CMRR infinita, sin embargo, esto no es alcanzable en la práctica. Se requiere una CMRR alta cuando una señal diferencial debe amplificarse 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 una línea balanceada en el refuerzo de sonido o la grabación .
Idealmente, un amplificador diferencial toma los voltajes y en sus dos entradas y produce un voltaje de salida , donde es la ganancia diferencial. Sin embargo, la salida de un amplificador diferencial real se describe mejor como:
donde es la "ganancia de modo común", que normalmente es mucho menor que la ganancia diferencial .
La CMRR se define como la relación de las potencias de la ganancia diferencial sobre la ganancia del modo común, medida en decibeles positivos (utilizando así la regla del logaritmo de 20 ):
Como la ganancia diferencial debe superar la ganancia del 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 la señal de modo común no deseada aparecerá en la salida, normalmente una medición de alguna cantidad. El valor del CMRR a menudo depende de la frecuencia de la señal y debe especificarse como una función de esta.
Suele ser importante para reducir el ruido en las líneas de transmisión. [ cita requerida ] Por ejemplo, al medir el voltaje de un termopar en un entorno ruidoso, el ruido eléctrico del entorno aparece como una desviación en ambos cables de entrada, lo que lo convierte en una señal de voltaje de modo común . El CMRR del instrumento de medición determina la atenuación aplicada a la desviación o al ruido.
La CMRR es una característica importante de los amplificadores operacionales, amplificadores diferenciales y amplificadores de instrumentación, y se puede encontrar en la hoja de datos. La CMRR a menudo varía con la frecuencia de la señal de modo común y suele ser mucho más alta en configuraciones de ganancia más altas. La clave para lograr una CMRR alta suele ser el uso de resistencias emparejadas 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 recortadas con láser para lograr una 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 de 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.
