สัญญาณร่วมที่ไม่ถูกหักออกทั้งหมด
โพรบดิฟเฟอเรนเชียลควรตอบสนองต่อความต่างของสองอินพุตและปฏิเสธส่วนที่เปลี่ยนเหมือนกัน แต่ระบบจริงไม่สมมาตรสมบูรณ์ สัญญาณร่วมบางส่วนจึงหลงเหลือในเอาต์พุต ค่านี้ดูเหมือนเป็นผลต่างจริงบนจอได้ อัตราการกดสัญญาณโหมดร่วมหรือ CMRR ใช้อธิบายความสามารถดังกล่าว และต้องอ่านพร้อมความถี่ ไม่ใช่ใช้ตัวเลขดีมากที่ความถี่ต่ำกับยอดเปลี่ยนเร็วทุกกรณี
นิยามอัตราส่วนเชิงเส้นคือขนาดอัตราขยายผลต่างหารด้วยขนาดอัตราขยายโหมดร่วม หากเขียนเป็นเดซิเบลจะใช้ 20 log10 ของอัตราส่วนแรงดัน ดังนั้นการเพิ่ม 20 dB เท่ากับอัตราส่วนดีขึ้นสิบเท่าในเงื่อนไขที่เทียบกันได้ ไม่ใช่เพิ่มยี่สิบเปอร์เซ็นต์ และไม่ใช้สูตร 10 log สำหรับอัตราส่วนแรงดันนี้โดยตรง การรู้รูปสูตรช่วยแปลงเป็นขนาดความผิดที่เข้าใจได้
- CMRR เดซิเบล
อ่านที่ความถี่ของสัญญาณร่วม
- แปลงอัตราส่วน
10 ยกกำลัง (dB ÷ 20)
- แรงดันร่วม
หารด้วยอัตราส่วนที่ได้
- เทียบงาน
เทียบความผิดกับผลต่างที่ต้องการเห็น
ใช้ความผิดเทียบอินพุตผลต่าง
คำนวณความผิดพลาดเทียบอินพุต
ใช้แบบจำลองสมมติที่โพรบมี CMRR 80 dB ณ ความถี่หนึ่ง อัตราส่วนเชิงเส้นคือ 10 ยกกำลัง (80/20) = 10000 ถ้ามีแรงดันร่วมขนาด 4 V ความผิดเทียบอินพุตจากส่วนนี้ประมาณ 4/10000 = 0.0004 V หรือ 0.4 mV คำว่าเทียบอินพุตสำคัญ เพราะแรงดันผิดจริงที่เอาต์พุตยังต้องผ่านอัตราขยายผลต่างของโพรบอีกครั้ง อย่าสับสนสองตำแหน่งเมื่ออ่านตารางผู้ผลิต
สมมติที่ความถี่สูงขึ้น CMRR ของระบบเดิมเหลือ 40 dB อัตราส่วนเหลือ 100 ความผิดจากแรงดันร่วมขนาดเท่าเดิมเป็น 4/100 = 0.04 V หรือ 40 mV เพิ่มขึ้นหนึ่งร้อยเท่า ถ้าผลต่างที่ต้องการทราบมีขนาด 20 mV ความผิดจำลองนี้มีขนาดสองเท่าของสัญญาณเป้าหมายแล้ว ขณะที่กรณี 80 dB มีขนาดเพียง 2% ของ 20 mV ตัวเลขนี้เป็นตัวอย่าง ไม่ใช่กราฟผลิตภัณฑ์
ความผิดไม่จำเป็นต้องบวกกับสัญญาณตรง ๆ
สำหรับสัญญาณเปลี่ยนตามเวลา ความผิดจากโหมดร่วมมีเฟสและรูปคลื่นของตัวเอง การคำนวณขนาด 40 mV ไม่ได้แปลว่าจอจะอ่าน 20+40 = 60 mV เสมอ อาจเสริมหรือหักล้างกันบางช่วง ควรใช้เป็นการประเมินความสามารถแยกสัญญาณและขอบเขตเบื้องต้น ไม่ใช้ลบค่าคงที่ออกจากระเบียนเพื่ออ้างว่ากู้รูปคลื่นจริงได้
ถ้าแรงดันร่วมประกอบด้วยหลายความถี่ ต้องพิจารณาการกดในย่านที่เกี่ยวข้องกับแต่ละส่วน ยอดพัลส์มีองค์ประกอบเร็วแม้ความถี่ทำซ้ำต่ำ จึงไม่พออ่าน CMRR ที่ความถี่ทำซ้ำเพียงค่าเดียว ส่วนของสัญญาณที่เปลี่ยนเร็วอาจอยู่ในย่านที่การกดด้อยกว่า การดูรูปขอบและสเปกตามความถี่ร่วมกันช่วยอธิบายเหตุใดพื้นราบดูดีแต่มีเข็มแหลมในผลต่าง
- 80 dB
อัตราส่วน 10000 → ผิด 0.4 mV
- 40 dB
อัตราส่วน 100 → ผิด 40 mV
- เป้าหมาย
ผลต่าง 20 mV
- เทียบขนาด
ผิด 2% หรือ 200%; เฟสกำหนดการเสริมและหักล้าง
ตัวเลข CMRR สมมติ ไม่ใช่สเปกผลิตภัณฑ์
การต่อที่ไม่สมมาตรทำให้คุณภาพลดลง
สายอินพุตสองด้าน อุปกรณ์ต่อ และความต้านทานแหล่งที่ต่างกันมีผลกับความสมมาตรของระบบ การใช้สายยาวด้านเดียวเพื่อให้ถึงจุดวัดจึงอาจทำให้การกดร่วมแย่ลงกว่าค่าที่ระบุภายใต้ชุดต่อมาตรฐาน ควรใช้วิธีต่อที่ผู้ผลิตกำหนดและจัดเส้นทางให้เหมาะสม ไม่คิดว่า CMRR เป็นตัวเลขภายในกล่องที่ไม่เกี่ยวกับการจัดสายภายนอก
การทดสอบป้อนสัญญาณร่วมเหมือนกันเข้าทั้งสองด้านสามารถช่วยดูผลตกค้างของชุดต่อได้เมื่อทำด้วยแหล่งและพิกัดที่เหมาะสม ต้องระวังว่าความไม่เท่ากันจากแหล่งป้อนจะกลายเป็นผลต่างจริง ทำให้สรุปคุณภาพโพรบต่ำเกินจริงได้ อีกทั้งผลเล็กกว่าพื้นเสียงเครื่องแสดงเพียงว่าต่ำกว่าที่ชุดนี้แยกได้ ไม่ได้พิสูจน์ว่าการกดมีค่าอนันต์
อย่าสับสนกับพิกัดแรงดันโหมดร่วม
CMRR อธิบายคุณภาพการปฏิเสธ ไม่ได้บอกว่าสามารถต่อระดับร่วมได้เท่าใด ต้องตรวจช่วงโหมดร่วม พิกัดแรงดันของแต่ละขั้ว และข้อกำหนดแยกฉนวนต่างหาก ก่อนใช้ตัวอย่าง 4 V ต้องตรวจว่าแหล่งและโพรบจริงรองรับเงื่อนไขนั้น ไม่ขยายตัวเลขคำนวณไปเป็นคำแนะนำกับวงจรแรงดันสูงหรือสัญญาณที่ไม่ทราบยอด
เมื่อเลือกวิธีวัดผลต่างเล็ก ให้เขียนขนาดผลต่างที่ต้องการเห็น ขนาดและย่านความถี่ของโหมดร่วม แล้วเทียบกับความผิดที่ประมาณจาก CMRR หากยังใหญ่เกินคำถาม ต้องปรับระบบวัดหรือจุดทดสอบ ไม่ใช้การเฉลี่ยเพื่อหวังลบส่วนร่วมที่สัมพันธ์กับเหตุการณ์ เพราะการเฉลี่ยลดสิ่งรบกวนสุ่มบางชนิดแต่คงความผิดที่เกิดซ้ำพร้อมสัญญาณไว้
รายงานตามความถี่และหน่วยที่ตรวจได้
ผลบันทึกควรระบุ 80 dB ที่ความถี่ใด 40 dB ที่ความถี่ใด และใช้กราฟหรือข้อกำหนดของรุ่นจริงอย่างไร สำหรับบทนี้ไม่กำหนดความถี่ตัวเลขเพราะไม่ได้อ้างผลิตภัณฑ์ แต่ตั้งสถานการณ์สองย่านเพื่อให้เห็นผลของค่า CMRR ต่างกัน การรายงานความผิดเป็นมิลลิโวลต์เทียบอินพุตและสัดส่วนต่อสัญญาณเป้าหมายช่วยให้ตัดสินประโยชน์ของการวัดได้ดีกว่าตัวเลขเดซิเบลโดด ๆ
กรณีที่ผลต่างเล็กกว่าความผิดจากร่วมตามการประเมิน ไม่ควรรายงานว่าไม่มีผลต่างหรือมีรูปที่แน่นอน ให้ระบุว่าชุดวัดยังแยกไม่ได้และเก็บหลักฐานไว้สำหรับเปลี่ยนการจัดชุด ตัวอย่าง 0.4 กับ 40 mV แสดงขนาดปัญหาโดยไม่สมมติว่าเป็นประสบการณ์ซ่อมหรือกำหนดเกณฑ์ผ่านของอุปกรณ์ใด
