测量电路中的内部干扰与抗干扰技术

"内部干扰-常用的检测电路" 在电子测量和信号处理中，内部干扰是一个重要的考虑因素，它指的是源自测量装置内部元件的各种干扰。这些干扰主要包括以下几类： 1. **热噪声**：这是由于电阻中电子的热运动引起的随机电压波动。电阻的温度越高，热噪声越大。 2. **散粒噪声**：在半导体材料中，载流子（电子或空穴）的随机运动导致电流波动，产生散粒噪声。 3. **接触噪声**：当两种导电材料接触不良时，会形成接触电阻，产生额外的噪声。 4. **寄生反馈电流干扰**：不合理布局的布线和寄生电容可能导致信号耦合，产生不必要的反馈电流。 5. **多点接地问题**：在系统中，不同部分通过多个接地路径连接到地，可能会引起地电位差，导致干扰。 了解并控制这些内部干扰对于设计高效的检测电路至关重要。在《第10章 常用的检测电路》中，我们深入探讨了在测试系统中常用的电路类型，如： - **信号放大电路**：分为直流放大电路和交流放大电路。反相放大器和同相放大器是两种常见的类型。反相放大器适用于信号源内阻较大的情况，而同相放大器因其高输入阻抗和低输出阻抗，常作为前置放大级使用。交流放大电路通常需要选择合适的耦合电容以设定下限频率。 - **信号处理电路**：包括测量放大器，它们可以精确放大微弱的信号，同时抑制不需要的噪声和干扰。 - **信号转换电路**：可能涉及将模拟信号转换为数字信号，或者反之。 - **系统抗干扰技术**：通过优化电路设计、合理接地、滤波等方式提高系统的抗干扰能力。 在具体电路中，例如三运放测量放大器，它由两个对称的同相放大器和一个差动放大器组成。这种结构可以有效放大差模信号，同时抑制共模信号，提高共模抑制比。集成的测量放大器，如AD521，提供了更方便的应用，减少了外部组件的需求，并且性能更稳定。 设计和选择合适的检测电路是确保测量精度和系统稳定性的重要步骤。理解并掌握各种干扰源及其控制方法，以及选用适当的放大和滤波电路，对于提升整个测量系统的性能至关重要。