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技術情報:計測講座 

I/Vアンプ(電流/電圧変換増幅器)

     2.コモンモードノイズの影響
ここでは、二本の伝送線に等しく表れるノイズをコモンモードノイズと呼びます。ノイズの原因は、商用電源に由来するハムノイズであったり、電磁波であったり様々です。(図1)
片線接地の場合、元の信号と、外来ノイズを切り分けることができません。このため、信号線を短くする、シールド線を使用する、ノイズ源から遠ざけるなどの 外来ノイズを小さくするための努力が必要不可欠です。

 

                        図1

img01

 

 

一方で、差動の場合は差動利得と同相利得の効果により、同相信号を除去することができます。 同相信号である外来ノイズは、同相利得が低い(同相除去率が高い)ほど除去されることが分かります。(図2)


差動回路がコモンモードノイズを除去する仕組みのことを CMR(Common Mode Rejection:同相除去)といいます。また、CMRにより除去される大きさは符号を逆にした同相利得と同じですので、同相利得の意味で使用する場合もあります。例えばCMRが40 dBのプリアンプ入力に、同相信号として1 Vp-pを入力します。この時の出力は、−40 dB(1/100倍)された10 mVp-pです。
そして、差動信号と同相信号の出力比を CMRR (Common-Mode Rejection Ratio:同相信号除去比)と言います。


差動方式を効果的に使用するためには、外来ノイズが差動信号の両方に、等しく重畳するよう配線に気を付ける必要があります。差動信号の片方だけに重畳したノイズは、片線接地と同様に除去することができません。

 

     図2

img03

 

 

 

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1.片線接地と差動

3.信号源とプリアンプを繋ぐ線材

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