最近有個微弱信號放大采集項目,其實項目本身并不難,但是變態的地方在于應用環境中有強輻射干擾,如果不加處理,會嚴重影響系統性能。
常規的金屬屏蔽已經不能完全解決問題了,長導聯線會有天線效應,吸收強輻射干擾,進而被儀表放大器采集到,在輸出端以噪聲形式出現。
我們先來看下只有屏蔽時的系統情況。
上圖中,僅有金屬防護時,當外界產生強輻射干擾時,整個系統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來說,是致命的,必須加以整改!
根據儀表放大器特性,增加匹配濾波網絡,抑制強磁干擾。
下圖中,增加濾波后,當有電磁干擾時,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。
進一步,優化PCB布局走線,分割模擬地與數字地,約束模擬、數字回流路徑,如下圖所示。
整改PCB后,抑制效果進一步加強,時域上來看,干擾已基本不可見,后續,會對頻域進行分析,進一步壓制干擾。
上述內容,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《信號電路與系統新說》
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