火狐体育直播-分布式系统中模拟信号远程传输的噪声抑制

企业新闻 | 2021-04-30

火狐体育-在分布式系统中,模拟信号在传感器或阻抗之间往返远程传输。 在这样的系统中,为了信号传输长距离,噪声诱导能力成为最重要的考虑因素。

噪声不耦合到信号,结果数据被破坏,产生不良影响。 系统必须接受必要的维护,采取为了理解预期噪音的量和性质而必须具体实施的保护措施,可以中止或最小化环境阻碍水平。 噪声源或噪声源一般有两种,根据其与主信号耦合的方式,分为共模噪声和差动模式噪声两种,如图1右图所示。

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图1 .干扰源两者中危害小的是共模噪声,不同时耦合到系统GND信号和激励信号,这主要是电缆和现实GND之间的偶极天线效应引起的。 这将导致噪声同时耦合到两个地下通道,由于宽度相近,因此减弱信号。 问题是共模噪声不会产生信号紊乱,通过提高现实的GND,结果产生两个不适当的效果。

首先,如果间接换算成现实的GND (例如,用金属箱维护传感器时),阻抗可能会达到饱和状态。 其次,可能会产生电弧,结果传感器不会破损。 激励惠斯顿大桥时,共模噪声特别困难。

输入信号必须由控制器处理,因此一般使用仪表放大器,但该放大器的CMRR受到限制,结果可能会缩放噪声。 通过将输出信号用于RC滤波器等低通滤波器或共模扼流圈,可以增加共模噪声。

最重要的是平面上不变动的共模噪声不产生差动模式噪声。 在实际应用中,非平面波动的一个例子是低通滤波器。 用一个电阻和电容器构建截止频率,但不受元件公差的影响,两条线路的截止频率不同。

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第二,最难的噪声是差分模式噪声,该噪声耦合在激励和系统GND之间。 该噪声不耦合到信号是因为在系统GND和作为天线的信号电缆之间不存在电流环。 在化学分析等一些应用中,从安全性的观点出发,传感器有时被独立国家放在控制器的腔室里。 此设置不会创建几十米或几百米的电流环,结果,任何磁通都可能在信号中产生电流噪声,从而破坏数据。

为了增加差动模式噪声的影响,制作用于滤波高频电磁辐射信号的铁氧体材料,用于在控制器和传感器之间使用星型连接,同时屏蔽电缆。 在这两种情况下,如果该噪音足够大,则设备可能会因电气过变形而损坏。

当阻抗是电机或荧光灯时,特别是这样的阻抗包括强电磁兼容性抑制(EMC/EMI )源。 原因有两个。 分别是物理螺线管和产生的信号的性质。 建议用于ESD保护装置等EMC/EMI抑制器,使系统保持一定的流畅水平。

在构建上述方法的一部分时,主要结果是与元件相关的电容。 连电缆都不包含寄生电容,因此不能忽视。 寄生电容与电缆的长度、类型、类别成正比,如表1右图所示。 表1 .不同电缆类型的比较集成式缓冲电压DAC,例如AD5683R和AD5686R,可以取得高压转换速率、高带宽,而且功耗更低,功耗成为业界的主要关注点。

原因多种多样。 例如电路基板温度的减少、电路基板部件数的减少(不减少电力)等。

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结果,内部放大器的电阻ZO (开环电阻)反而变大(不要误解为闭环电阻ZOUT ),允许仅次于阻抗电容的结构。 如果与运算放大器的输入连接的电容器达到仅次于允许值的容量,结果可能不会影响运算放大器的稳定性,从而导致放大器的振铃和波动。 通过使用缓冲电压DAC,能够降低运算放大器的不稳定性的方法是1.RSHUNT法2 .外部阻抗网络补偿(缓冲电路)法RSHUNT法所需的外部组件最多,其背后的原理非常简单。 通过在运算放大器和阻抗之间配置纵型电阻,将两者相互切断。

RSHUNT通过向系统网络的传递函数减少零,结果可以使闭环稳定在高频。 可以自由选择的这个零至少应该比GBP (增益比特率积)低10个八度。 但这里的问题是,DAC的技术规格不包括这个数字。

这是因为内部运算放大器被视为缓冲器。 这种情况下,根据经验法则,为了增加电阻的影响,必须自由选择尽可能小的值。

那个范围通常在5到50之间。 如果适用于该方法,阻抗电压不会上升。 由于该方法在物理上构建为电阻分压器,因此不影响其他规格,例如,减少功率因数、缩短创建时间等。

结果,DAC的阻抗和传感器方面的整体性能不会上升。 通过减少RSHUNT值,衰减比()也不会减少,成为合适的电机驱动方法。 但是,在阻抗宽度小、电压轨道低的情况下(例如惠斯登电桥的激励),有可能导致大幅度的上升,因此不推荐使用该方法。

增大电压范围,例如,用于电阻为1 k5v供电轨道的结果,下降幅度如图2右图所示为2.5%左右。 图2.RSHUNT法缓冲法(或RC分支法)是为了增大阻抗电压范围而应用低电压的可选方法。 这个方法背后的原理有点不同。

缓冲网络不增大附近波动频率的阻抗电阻,使阻抗的实部高于虚部,结果使振幅变化。 正确的元件值自由选择方法必须经验确认,必须分析与阻抗相关的DAC的过渡性呼吁。 一般计算的前提是缓冲GBP超过1MHz。 此时,请将电缆寄生电容设为47nF,理想电阻不要超过1。

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RSNUBBER的值越低,过冲越低。 但是,从实际应用的观点来看,可以自由选择RSNUBBER=10吗? 属性。

缓冲器必须低近三分之一的波动频率,图3 .缓冲法缓冲法和分路法非常容易补偿或阻断电容性阻抗,在阻抗或传感器必须远程激励的情况下,可以稳定DAC。 上述示例都基于AD5683RDAC。

该器件使用超小PCB,整体性能优良,而且享受2LSBINL@16位、35mA的驱动能力,构建基准电压源,进一步降低约4kVESD的鲁棒性,许多优点是阻抗或板外传感器的激励管理。

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