解决仪表放大器RFI干扰：共模差模RC滤波器应用

"仪表放大器输入RFI保护.pdf" 仪表放大器在各种精密测量和信号处理应用中扮演着重要角色，特别是在处理长线传输和微弱信号时，它们的共模抑制能力尤为突出。然而，随着现代电子环境中射频干扰(RFI)的增加，保护仪表放大器免受RFI影响变得至关重要。射频干扰可能导致仪表放大器出现直流输出失调误差，影响测量精度，尤其是在高频信号超过20kHz时，即使最好的仪表放大器也难以有效抑制共模噪声。 解决这个问题的一种方法是采用共模和差模RC输入滤波器。如图1所示，这种滤波器由一对平衡的RC网络构成，分别对共模(CM)和差模(DM)信号进行滤波。R1和R2以及C1和C2组成的滤波器用于共模信号，而R1+R2和C3组成的滤波器则针对差模信号。为了确保有效滤波，R1和R2之间的电阻值应精确匹配，一般推荐使用1%金属薄膜电阻；同时，C1和C2的电容值匹配精度至少要达到5%，以防止输入共模信号转化为差模信号。 滤波器的设计中，C3的选择尤为重要，其值应至少是C1或C2的10倍（C3 ≥ 10*C1, 10*C2），以防止由于R1-C1和R2-C2时间常数不匹配产生的共模-差模转换导致的杂散差分信号。此外，假设VIN引脚的源阻抗小于R1-R2，并且源阻抗之间匹配良好，这样可以确保滤波器的有效性。 这种输入端的RC滤波解决方案有助于减少RFI对仪表放大器的影响，提高系统的稳定性和测量准确性。在实际应用中，工程师需要根据具体应用条件和预期的RFI环境来调整滤波器参数，以达到最佳的RFI防护效果。通过这种方式，可以有效地防止间歇性射频干扰导致的测量误差，从而保证仪表放大器在复杂电磁环境下依然能够提供可靠的数据。