降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差.pdfVIP

AN-671 应用笔记 One Technology Way • P.O. Box 9106 • Norwood, MA 02062-9106 • Tel: 781/329-4700 • Fax: 781/326-8703 • 降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差 作者：Charles Kitchin 、Lew Counts和Moshe Gerstenhaber 简介 法消除这种误差。如果射频干扰为间歇性，那么它会导致 在实际应用中，必须处理日益增多的射频干扰(RFI) ，对于 无法被觉察到的测量误差。 信号传输线路较长且信号强度较低的情况尤其如此，而仪 设计实用的射频干扰滤波器 表放大器的典型应用就是这种情况，因为其内在的共模抑 解决这一问题的最实用方案是在仪表放大器之前 使用一个 制能力，它能从较强共模噪声和干扰中提取较弱的差分信 差分低通滤波器，以对射频信号进行衰减。该滤波器有三 号。 个作用：尽可能多地消除输入线路中的射频能量；使每条 但有个潜在问题却往往被忽视，即仪表放大器中存在的射 线路与接地(共用)之间的交流信号保持平衡；并在整个测 频整流问题。当存在强射频干扰时，集成电路可能对干扰 量带宽内维持足够高的输入阻抗，以避免增加信号源的负 进行整流，然后以直流输出失调误差表现出来。仪表放大 载。 器输入端的共模信号通常被其共模抑制的性能衰减了。 图1是多种差分射频干扰滤波器的基本框图。图中所示元 但遗憾的是，射频整流仍然会发生，因为即使最好的仪表 件值均针对AD8221选择，AD8221 的–3dB典型带宽值为1 放大器在信号频率高于20 kHz时，实际上也不能抑制共模 MHz ，典型电压噪声电平为7 nV Hz 。除抑制射频干扰之 噪声。放大器的输入级可能对强射频信号进行整流，然后 外，该滤波器同时具有输入过载保护功能。因为电阻R1a 以直流失调误差表现出来。一旦经过整流后，在仪表放大 和R1b有助于隔离仪表放大器输入电路与外部信号源。 器输出端的低通滤波器将无 图1 用于防止射频干扰整流误差的低通滤波器电路 Rev. 0 | Page 1 of 8 AN-671 图2是该抗射频干扰电路的简化图。从图中可见，滤波器 共模带宽定义为在两个相互连接的输入端与接地之间的共 形成一个桥接电路，其输出跨接于仪表放大器的输入引脚 模射频信号的带宽。必须注意的是，C2不影响共模射频信 间。鉴于这种连接方法，C1a/R1a与C1b/R1b两个时间常数 号的带宽，因为该电容连接于两个输入端之间（有助于使 之间的任何不匹配都会导致桥路失衡，从而降低高频共模 其保持相同的射频信号电平）。因此，共模带宽决定于两 抑制性能。因此，电阻R1a和R1b 以及电容C1a和C1b均应 个RC 网络（R1a/C1a和R1b/C1b）的对地并联阻抗。 始终相等。 –3 dB共模带宽等于 如图所示，C2跨接于电桥的输出端，从而使得C2实际上与 1 C1a和C1b构