RFI整流误差解决方案:仪表放大器电路中的低通滤波器

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"这篇文档详细讨论了如何降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差。作者通过介绍射频干扰(RFI)对仪表放大器的影响,指出在信号传输线长且信号弱的情况下,仪表放大器的共模抑制能力虽能过滤部分噪声,但在射频干扰较强时,仍会出现整流误差导致直流输出失调。文档提出了设计一个差分低通滤波器作为解决方案,以消除输入线路中的射频能量,保持线路与地之间的交流信号平衡,并保持高输入阻抗。文中还给出了滤波器的基本电路图,并强调了元件匹配的重要性,以避免桥路失衡和高频共模抑制性能下降。" 本文主要知识点如下: 1. 射频干扰(RFI)问题:随着RFI的增多,特别是在长信号传输线和低信号强度的环境中,仪表放大器的应用面临挑战。虽然仪表放大器因其共模抑制能力可以有效处理共模噪声,但在高频射频干扰下,整流误差仍可能导致直流输出失调。 2. 射频整流误差:即使最佳的仪表放大器在超过20kHz时,对共模噪声的抑制能力减弱,这使得强射频信号可能会在输入级被整流,进而以直流失调的形式出现在输出端。 3. 差分低通滤波器:为解决此问题,建议在仪表放大器前添加一个差分低通滤波器,它可以衰减射频信号,平衡线路间的交流信号,保持高输入阻抗,减少信号源负载,并提供输入过载保护。 4. 滤波器设计要点:滤波器的元件选择和匹配至关重要,如图1所示,电阻R1a和R1b,电容C1a和C1b应相等,以确保桥接电路的平衡,提高高频共模抑制性能。C2则与C1a和C1b串联,进一步帮助滤波。 5. 电路实现:滤波器形成桥接电路,输出连接至仪表放大器的输入引脚之间,这样设计可以有效地减少射频干扰并维持系统的稳定性能。 6. 过滤器效果:除了抑制射频干扰,这个滤波器还能保护仪表放大器免受输入过载的影响,从而提高整个测量系统的准确性和可靠性。 本文提供了应对射频干扰整流误差的有效设计方案,对于在射频环境下使用仪表放大器的工程师来说,是十分宝贵的参考资料。通过理解和实施文中提出的滤波器设计,可以显著提高系统在射频环境下的工作性能。