本文摘要:在医疗设备、汽车仪表和工业控制领域,当设备设计涉及应变仪、传感器模块和电流监控时,通常需要使用仪器模拟前端放大器,以提取和缩放非常微弱的真实信号,并感应共模电压和噪声等冗余信号。

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在医疗设备、汽车仪表和工业控制领域,当设备设计涉及应变仪、传感器模块和电流监控时,通常需要使用仪器模拟前端放大器,以提取和缩放非常微弱的真实信号,并感应共模电压和噪声等冗余信号。首先,设计人员将致力于确保器件级噪声、扰动、增益和温度稳定性等精密参数适合抑制。然后,根据上述特点,设计人员可以自由选择满足总误差支出拒绝的前端仿真器件。

但在这类应用中不存在经常被忽视的问题,即外界信号造成的高频阻碍,一般称为电磁干扰(EMI)。EMI可以通过多种方式再次发生,主要不受最终应用的影响。例如,仪表放大器可以用于DC电机模块的控制板,电机的电流回路包括电源线、电刷、换向器和线圈,它们可以像天线一样提升高频信号,这可能会阻碍仪表放大器输出端的微小电压。再比如汽车电磁阀控制中的电流检测。

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电磁阀由车辆电池通过类似天线的宽电线供电。导线路径中连接有一个串联分流电阻,然后通过电流检测放大器测量电阻上的电压。

线路中可能没有高频共模信号,放大器的输出端更容易受到这种外部信号的影响。一旦受到外部高频障碍物的影响,模拟装置的精度可能会增加,甚至电磁阀电路可能无法控制。这种状态在放大器中表现出来,即放大器的输出精度与误差支出和数据手册中的容差一样高,在某些情况下甚至可能超过限值,从而导致环路逆变器的控制。EMI如何引起小DC偏差?根据设计,许多仪表放大器可能在几十千赫的最低频率范围内表现出出色的共模感应性能。

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然而,当非屏蔽放大器识别几十或几百兆赫的射频电磁辐射时,往往会出现问题。此时,放大器的输出级可能经常发生不对称整流,产生DC扰动,进一步缩放后不会很明显,放大器的增益会再次增加,甚至超过其输入或部分外部电路的下限。

高频信号如何影响模拟器件的示例本示例将详细解释应用于的典型高端电流检测。图1显示了在汽车应用环境中用于监控电磁阀或其他电感阻抗的罕见设备。图1。

高端电流监控我们使用两个设计相似的电流检测放大器来研究高频阻塞的影响。这两个设备的功能和插槽顺序是相同的。但是其中一个内置了EMI滤波电路,另一个没有。图2。

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