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最近有個微弱信號放大采集項目,其實項目本身并不難,但是變態(tài)的地方在于應(yīng)用環(huán)境中有強(qiáng)輻射干擾,如果不加處理,會嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。
常規(guī)的金屬屏蔽已經(jīng)不能完全解決問題了,長導(dǎo)聯(lián)線會有天線效應(yīng),吸收強(qiáng)輻射干擾,進(jìn)而被儀表放大器采集到,在輸出端以噪聲形式出現(xiàn)。
我們先來看下只有屏蔽時的系統(tǒng)情況。
上圖中,僅有金屬防護(hù)時,當(dāng)外界產(chǎn)生強(qiáng)輻射干擾時,整個系統(tǒng)的輸出噪聲明顯增加,波動近50mV,這對于我們的亞微幅高精度采集系統(tǒng)來說,是致命的,必須加以整改!
根據(jù)儀表放大器特性,增加匹配濾波網(wǎng)絡(luò),抑制強(qiáng)磁干擾。
下圖中,增加濾波后,當(dāng)有電磁干擾時,輸出噪聲明顯被壓制,由上圖的50mV波動,降低到下圖的0.2mV波動,抑制效果明顯,但是依然有明顯的干擾噪聲。
進(jìn)一步,優(yōu)化PCB布局走線,分割模擬地與數(shù)字地,約束模擬、數(shù)字回流路徑,如下圖所示。
整改PCB后,抑制效果進(jìn)一步加強(qiáng),時域上來看,干擾已基本不可見,后續(xù),會對頻域進(jìn)行分析,進(jìn)一步壓制干擾。
上述內(nèi)容,定性并定量討論了干擾對模擬電路的影響以及處理措施,涉及到的知識點有《儀表放大器專項》以及《信號電路與系統(tǒng)新說》
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