第三讲 低噪声电路的抗干扰技术课件.ppt

输入级包含一个放大器、一个振荡器及一个调制器。 输出级包括一个解调制器，一个放大器。 调制( modulation)与解调 在隔离放大器输入级对信号进行幅度或脉宽调制；在输出级从被调制过的信号中取出原输入级的信号，使原先从输入级来的信号回到其原有的形式。 信号调制 ISO124P的框图 3.6.2 纵向扼流变压器 如果电流中需要通过直流分量或低频信号，变压器隔离的方式就不能使用。此时可以采用纵向扼流变压器。 遏制共模干扰，对信号电流呈现低阻。 共模扼流圈由两个共磁芯的电感组成。当两个不同方向的电流流过共模扼流圈时，两个线圈产生方向相反的磁场，磁场相互抵消，因此线圈两端表现出零阻抗。但当共模电流流过扼流圈时，两个线圈会产生方向相反的磁场，磁场相互加强，因此线圈两端表现出高阻抗。正是由于具有这种特性，共模扼流圈能显著减少噪声。 采用扼流圈有如下好处： ①扼流圈不仅能传输交流信号，而且也能传输直流信号； ②扼流圈对地线中较高频率的干扰有强的抑制能力； ③扼流圈能抑制所传输的较高频率的信号对其他电路单元的干扰。 3.6.3 信号线和电源线滤波 信号线滤波器 1、穿芯电容滤波器 在处理穿越屏蔽体的引线端子时可以采用穿芯电容来构成共模电容滤波器，通常也将之称做馈通滤波器。  馈通型滤波器安装在金属面板上，具有很低的接地阻抗，并且利用金属面板隔离滤波器的输入和输出，因此滤波器具有非常好的高频滤波效果。适应屏蔽体。 馈通滤波器的电路结构分为C 型（穿心电容）、L 形（一个穿心电容加一个电感）、T 形（两个电感加一个穿心电容）、π 形（两个穿心电容加一个电感）等。 2、铁氧体滤波器 根据不同的使用场合铁氧体滤波器可以做成多种形式：磁珠和磁环。 将导线或电缆穿过铁氧体磁环就构成了一介简单、经济、便于安装的滤波器。 铁氧体的效果随着频率的升高而增加。铁氧体扼流圈的阻抗在10MHz 处通常为几十欧姆，当频率超过100MHz 时，阻抗升高到数百欧姆。 3、三端电容 三端电容是一种特殊结构的电容器，它与普通电容器的区别在于，它有三根引线，其中一个电极上有两根引线。这样一个微小的改变，却使电容器的滤波效果发生了很大的改善。普通电容的引线电感对于电容的高频滤波的作用是有害的，而三端电容却巧妙地利用了引线电感，构成了一个T型低通滤波器。三端电容的高频滤波效果比普通电容改善了很多。如果在三端电容的两根连在一起的引线上分别安装一个铁氧体磁珠，则会大大增加T型滤波器的滤波效果。 引线二端电容 引线三端电容 二端电容与三端电容的噪声抑制效果比较图 电源滤波器 电源滤波器用在电源线的接入处，既阻止外面的干扰进入，又防止内部的干扰输出。 交流单相PCB电源滤波器 交流单相单级电源滤波器 交流单相双级滤波器 习题 1、一磁场在下面的电路中引入一噪声电压， （1）放大器输入端噪声电压与R1的关系如何？ （2）放大器电路的阻抗是否不影响磁场的干扰？试说明其原因。 2、在下面的电路，RIN的值在什么条件下，才能使感应到放大器的噪声小于信号电压Vs的0.1%？ 3、如图电路，信号源到地有200pF的分布电容，如果两接地点间的噪声电压为： （1）60Hz, 100mV （2）6000Hz, 100mV 试求出放大器感应到噪声电压。 第三讲结束 计算机控制系统 * * * 高频电路：减少地阻抗，多采用“地栅”和“地平面”形式。 扼流圈的两个绕组的绕向和匝数都相同，信号电流在两个绕组中流过时产生的磁场恰好抵消，所以扼流圈并未起到扼流作用，可较顺利地传输信号电流。地线中的干扰电流流经两个绕组时产生的磁场同相相加，扼流圈对干扰电流呈现较大的感抗，因而起到阻隔地环流以减小干扰的作用。 * * 定义： 所谓平衡电路，是指输入电路的两个支路具有相同的阻抗，且对地阻抗也相同。 这样使两个支路感应的噪声相同，在差分输入放大的输入端噪声就相互抵消。 平衡差动放大电路 us1=us2，Rs1=Rs2，R1=R2。对地的分布阻抗相同。这样信号源、传输线、放大器都是平衡的，地电位ug在放大器输入端只产生共模噪声，不产生差模噪声。 4、防护屏蔽 当差动放大器的信号输入电路不完全对称平衡，共模干扰在差动放大器额两个输入端A点和B点产生的噪声电压将会不同，在放大器输出端产生噪声。如果将放大器的地、放大器屏蔽罩以及传输线的屏蔽层接到某一防护电位ug，而不是接到仪表端的地，则共模噪声uG只产生共模输入，而不产生差模输入，这就是防护屏蔽。 A、B两点之间的电压： (1)如果Z1=Z2， Z1’=Z2’，uG对uAB无影响， 平衡式电路。 (2)如果uG＝ug ， uG对uAB无影响，这是传感器接地、放大器浮空式防护