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详细说明：降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差pdf,在实际应用中，必须处理日益增多的射频干扰(RFI)，对于信号传输线路较长且信号强度较低的情况尤其如此，而仪表放大器的典型应用就是这种情况，因为其内在的共模抑制能力，它能从较强共模噪声和干扰中提取较弱的差分信号。AN-671 从实用出发选择射频干扰输入滤波器元件值具体设计实例以下规则可极大地简化RC输入滤波器的设计。 1适用于AD620系列仪表放大器的射频干扰抑制电路 1.首先,确定两只串联电阻的值,同时确保前面的电路图3是针对通用型仪表放大器(如AD620系列)的电路,与足以驱动这一阻抗。这两只电阻的典型值为2kΩ和10k AD8221系列相比,这类仪表放大器的噪声电平较高(12nV Ω,其噪声贡献不得高于仪表放大器。使用一对2kΩ电 Hz)、带宽较低。相应地,这类仪表放大器使用了相同的阻将增加8nVHz的约翰逊噪声;使用4kΩ电阻将使该输入电阻,但电容C2的值大约增加5倍,达0.047μF,以便值增加全11n/Hz,使用10k电阻会增加全18nWz 提供足够的射频衰减。采用图中所示值时,电路的-3dB带宽约为400Hz;通过将R1和R2的电阻值降至2.2kΩ,可将然后,为电容C2选择合适的电容值,该电容决定滤波带宽提高到760Hz。需要注意的是,增加带宽是要付出代器的差分(信号)带宽。在不使输入信号衰减的情况下, 价的,要求仪表放大器前面的电路驱动的阻抗载荷较低, 该电容值应尽可能小。10倍于最高信号频率的差分带宽因此会在一定程度上降低输入过载保护性能。通常绰绰有余。 2用于微功耗仪表放大器的射频干扰抑制电路 3.接下来为Cla和C1b两个电容选择合适的值,它们决定有些仪表放大器比其它放大器更容易发生射频整流,因而共模带宽。为获得较奷的交流共模抑制性能,两个电需要采用更强的滤波器。输入级工作电流较低的微功耗仪容的值应为C2电容值的10%或更小。在单位增益条件表放大器(如AD627)即是一个很好的例子。增加两只电阻下,共模带宽应始终小于仪表放大器带宽的10%。 R1a/Rlb的值以及/或者电容C2的值这种简单的方法可提高射频衰减,但代价是信号带宽降低。 RFI FILTER 0.01 033μF Cla 4.02k aopF +|N 0.047μF G AD620 O VOUT R1b 4,02k C1b 4 REF 1000pF 0.01μF 0.33pF 图3用于AD620系列仪表放大器的射频干扰抑制电路 I Page 3 of 8 AN-671 由于AD627仪表放大器与通用型集成电路(如AD620系列器 3.用于AD623仪表放大器的射频干扰滤波器件)相比,县有更高的噪声(38nV√Hz),因此可采用电阻值图5显示的是建议与AD623仪表放大器搭配使用的抗射频干较高的输入电阻,而不会大幅降低电路的噪声性能。图4 扰电路。由于这种器件与AD627相比,较难受到射频干扰对图1所示基本RC抗射频干扰电路进行了修改,采用电阻的影响,因此可将输入电阻的值从20kΩ降至10kg,结果值更高的输入电阻。会增加电路的信号带宽,降低电阻的噪声贡献。此外,10 滤波器带宽约为200Hz。当增益为10、输入为1ⅤVp-p时, kΩ电阻还可提供极其有效的输入保护。采用图中所示值最人直流失调电压在1Hz至20MHz频率范围内约为400uV 时,滤波器的带宽约为400Hz。当增益为100、输入为1V RTI。增益不变时,电路的射频信号抑制(输出端射频电平/ pp时,最大直流失调电压小于1μⅤRII。增益不变时,电输入端射频电平)将优于61dB。路的射频信号抑制优于74dB REI FILTER 0.01μF 033队F Cla 20K( 1000pF IN 0022pF R G AD627 5 20k C1b REF 1000pF 001μF 033μF 图4用于AD627的射频于扰抑制电路 RFI FILTER 001μF 033μF Cla 1000pF 10k 3 tin 0022μF R AD623 -O VOUT 10k9 -IN C1b REF 1000pF 001μF 033队F 图5AD623射烦干扰抑制电路 o Page 4 of 8 AN-671 4.AD8225射频干扰滤波器电路流失调电压约为16 MV rti。通过使用电阻值更人的电阻, 图6显示的是针对这种仪表放大器的推荐射频扰滤波该滤波器可得到比AD8221电路更高的射频衰减:用10kg 器。AD8225仪表放大器增益固定为5,且较AD8221更易受代替4kΩ。由于AD8225具有铰高的噪声电平,因此这是可射频干扰的影响。如不采用射频干扰滤波器,当输入2V 以接受的。袺使用滤波器,则直流失调电压误差可忽略。 pp、10Hz至19MHz正弦波时,这种仪表放大器测得的直 s RFI FILTER 001pF♀0.33F Cla 10k2 1000pF +in o 0.01μF AD8225 QUT 10k2 C1b REF 1000pF 001pF 033μF 图6AD825射频干扰滤波器也路 Rev. 0 Page 5 of 8 AN-671 5.使用共模射频扼流圈做仪表放大器射频干扰滤波器 4.5μⅤRTⅠ的水平。高频共模抑制比也大降低,如表I所作为RC输入滤波器的替代方案,可在仪表放大器的前面连接一个商用共模射频扼流圈,如图7所示。共模扼流圈是种采用共用铁芯的双路绕组射频扼流圈。两个输入端的表图7所示电路的交流共模抑制比与频率 CMRR 任何共模输入射频信号都会被扼流圈衰减。共模扼流圈以频率少量兀件提供了一种简单的射频干扰抑制方式,同时获得 100 kHZ 100dB 333 kHz 83 dB 了更宽的信号通带,但这种方法的有效性取决于所用共模 350kI 79 dB 扼流圈的质量,最好选用内部匹配良好的扼流圈。使用扼 500 KHZ 流圈的另一潜在问题是无法像RC射频干扰滤波器那样提高 1 MHZ 96 dB 输入保护功能。采用射频扼流圈、额定增益为1000的AD620仪表放大器, 由于有些仪表放大器比其它放大器较易受射频干扰影响输入1Ⅴpp共模正弦波时,图7所示电路可使直流失调电因此,使用共模扼流圈有时不足以解决问题。这些情况压降至低于下,最好使用RC输入滤波器。 0.01F 033队F PULSE ENGINEERING B4001 COMMON-MODE RF CHOKE 之R G IN-AMP O VOuT ● REF 001队F 033μF 图7使用商用共模射频扼流圈抑制射频干扰 0 Page 6 of 8 AN-671 6射频干扰测试连,并测量对输入频率的峰-峰值输出电压(即馈通)。当计算图8显示的是一种用于射频干扰抑制测试的典型设置。若对频率的共模抑制比时,务必考虑输入端接(V1/2)以及仪表要测试这些电路的射频干扰抑制情况,请用极短的引线将放大器增益。两个输入端连接起米。用一条50Ω端接电缆将优质正弦波发生器连接到该输人端 IN 拿一个示波器,调节正弦波发生器以使发生器端的输出为 CMRR = 20log 1ⅤpP。将仪表放大器设置为高增益(如100。直流失调电 OUT 压可用一个数字电压表(DVM)直接在仪表放大器的输出端 Gain 读取。若要测量高频共模抑制,将示波器通过补偿过的探头与仪表放大器输出端相 001μF 0.33uF RF SIGNAL GENERATOR RFI INPUT 之R G IN-AMP VOUT TO FILTER SCOPE OR DVM TERMINATION RESISTOR REF (5002 OR 75n2 TYPICAL) 0.01pF 0.33μF s 图8用于仪表放大器射频干扰抑制测量的典型设置 Rev. 0 Page 7 of 8

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