CMRR : Le bulletin de réjection de bruit de l'amplificateur différentiel

Ratio de réjection du mode commun défini

CMRR = 20 log₁₀(|Ad| / |Acm|) dB, où Ad = gain différentiel, Acm = gain mode commun. Un CMRR élevé signifie que l'amplificateur amplifie la différence entre ses entrées tout en ignorant les signaux communs aux deux.

Pourquoi c'est important

• Le bruit réel est en mode commun : Ronflement 50/60 Hz, boucles de masse, captage RF, gradients thermiques — apparaissent identiquement sur les deux entrées.
• Le signal est différentiel : Ponts de capteurs (jauge de contrainte, thermocouple, électrodes ECG) produisent des tensions de polarité opposée sur les deux fils.
• Sans CMRR élevé : La tension mode commun se convertit en erreur de sortie via Acm fini, désaccord résistances, et déséquilibre capacitances parasites.

Valeurs typiques

Classe de dispositif	CMRR (dB)	Notes
AOP usage général (LM358)	70–90	CC–100 Hz
AOP instrumentation précision (INA826)	100–130	CC–1 kHz, laser-trimmé
Stabilisé par hachage (LTC2057)	140+	Effectivement CC–kHz
Paire diff discrète (apparentée)	80–100	Dépend source de courant de queue Z

Mécanismes de dégradation du CMRR

• Fréquence : CMRR décroît à −20 dB/décade dû aux capacitances parasites.
• Déséquilibre impédance source : ΔRs convertit tension mode commun en erreur différentielle.
• Routage PCB : Longueurs/couplages traces asymétriques.
• Rejet alim (PSRR) couplant dans le chemin mode commun.

Check-list conception pour CMRR élevé

1. Utiliser réseaux de résistances appariées (0,01 % ou laser-trimmées) pour réglage gain.
2. Équilibrer impédances sources (ajouter R série si nécessaire).
3. Router paires diff étroitement couplées, longueurs égales.
4. Anneaux de garde nœuds sensibles ; piloter blindages câbles activement (right-leg drive en ECG).
5. Vérifier avec analyseur de réseau ou balayage CMRR carte son jusqu'à bande passante d'intérêt.

Le CMRR n'est pas une décoration de fiche technique — c'est la différence entre un ECG propre et un fouillis 60 Hz.