仪表放大器电路的射频干扰整流误差解决方案

"这篇应用笔记AN-671主要探讨如何降低仪表放大器电路中由于射频干扰(RFI)导致的整流误差。在信号传输距离长、信号强度低的环境中，仪表放大器因其出色的共模抑制能力而常被使用。然而，尽管仪表放大器能有效抑制共模信号，但在高频射频干扰下，其输入级可能会发生整流效应，产生直流输出失调误差。由于大多数仪表放大器在超过20kHz的频率上无法有效抑制共模噪声，因此射频整流问题依然存在。文章提供了一种解决方案，即在仪表放大器前添加差分低通滤波器，以滤除射频能量，保持线路平衡，并保持高输入阻抗。文中给出了具体电路图和元件值，以AD8221为例，展示了滤波器的设计和作用，同时指出该滤波器还能提供输入过载保护。" 本文详细阐述了射频干扰在仪表放大器电路中的影响，特别是在信号处理过程中可能导致的整流误差。随着RFI的增加，这种问题变得越来越重要。尽管仪表放大器设计用于抑制共模噪声，但在高频射频信号下，它们的输入级可能将这些信号整流为直流，从而引起输出失调。作者Charles Kitchin、Lew Counts和Moshe Gerstenhaber提供了实用的解决方案，即在仪表放大器输入端采用差分低通滤波器，该滤波器能有效地衰减射频信号，平衡线路，并保持高输入阻抗。图1展示了滤波器的电路配置，而图2则简化了这个抗射频干扰的电路结构。 滤波器设计的关键在于其能够减少进入仪表放大器的射频能量，同时保护仪表放大器的输入不受到外部信号源的过载影响。电阻R1a和R1b起到了隔离作用，电容C1a、C1b和C2则协同工作，形成低通特性，阻止高频信号通过。此滤波器解决方案不仅解决了射频干扰问题，还增加了系统对输入过载的防护能力。 本文深入讨论了仪表放大器在处理RFI时面临的挑战，并提出了一种切实可行的工程解决方案。对于涉及长距离信号传输和低信号强度应用的工程师来说，理解并应用这种滤波器设计是确保测量精度和系统稳定性的关键步骤。