RF射频干扰下，信路达高精密模拟运放芯片XL620助力提升仪器仪表设备的性能
现代生活中，我们每个人每天都处在无线电信号（WIFI、蓝牙、手机、通讯基站、对讲机等等）的覆盖中。电子仪器仪表设备中，作为一个相当重要的核心芯片器件之一---仪表放大器，在这些RF射频信号的干扰下，因为其内在的共模抑制能力，它能从较强共模噪声和干扰中提取较弱的差分信号，对于信号传输线路较长且信号强度较低的情况更是明显。这个潜在的问题却往往被忽视，即仪表放大器中存在的射频整流问题。当存在强射频干扰时，集成电路可能对干扰进行整流，然后以直流输出失调误差表现出来。仪表放大器输入端的共模信号通常被其共模抑制的性能衰减了。但遗憾的是，射频整流仍然会发生，因为即使最好的仪表放大器在信号频率高于20kHz时，实际上也不能抑制共模噪声。放大器的输入级可能对强射频信号进行整流，然后以直流失调误差表现出来。一旦经过整流后，在仪表放大器输出端的低通滤波器将无法消除这种误差。如果射频干扰为间歇性，那么它会导致无法被觉察到的测量误差。本文介绍的信路达国产、高精密模拟运放芯片XL620可降低此类问题的发生，助力提升各类仪器仪表设备的性能！
信路达信息技术（厦门）有限公司自主研发的高性能仪表放大器XL620是一款低成本、高精度放大器，仅需一个外部电阻即可设置1-10,000增益。XL620的输入级采用Superßeta处理，因此可以实现最大1nA的低输入偏置电流，具有低失调电压（最大50µV）和低失调漂移（最大0.6µV/°C）的特色和优点！非常适用于要求高精度模拟器件的一些产品上，诸如：数据采集系统、工业过程控制、医疗设备、电子秤、传感器接口等等。
1.使用XL620设计实用的射频干扰滤波器
解决这一问题的最实用方案是在仪表放大器之前使用一个差分低通滤波器，以对射频信号进行衰减。该滤波器有三个作用：尽可能多地消除输入线路中的射频能量；使每条线路与接地(共用)之间的交流信号保持平衡；并在整个测量带宽内维持足够高的输入阻抗，以避免增加信号源的负载。
下图是采用XL620构建的一款实用的RF射频干扰抑制电路
该仪表放大器XL620的噪声电平较高(12 nVHz)、带宽较低。采用图中所示值时，电路的–3 dB带宽约为400Hz；通过将R1和R2的电阻值降至2.2 kΩ，可将带宽提高到760 Hz。需要注意的是，增加带宽是要付出代价的，要求仪表放大器前面的电路驱动的阻抗载荷较低，因此会在一定程度上降低输入过载保护性能。
2.电路解析
上图是该抗射频干扰电路的简化图。从图中可见，滤波器形成一个桥接电路，其输出跨接于仪表放大器的输入引脚间。鉴于这种连接方法，C1a/R1a与C1b/R1b两个时间常数之间的任何不匹配都会导致桥路失衡，从而降低高频共模抑制性能。因此，电阻R1a和R1b以及电容C1a和C1b均应始终相等。如图所示，C2跨接于电桥的输出端，从而使得C2实际上与C1a和C1b构成的串联组合呈并联关系。这样连接后，C2能有效降低因不匹配导致的任何交流共模抑制误差。例如，如果C2比C1大10倍，这种连接方式将使因C1a/C1b不匹配导致的共模抑制误差降低至原来的二十分之一。需要注意的是，该滤波器不影响直流共模抑制。射频干扰滤波器有两种不同的带宽：即差分带宽和共模带宽。差分带宽定义为滤波器在电路两个输入端（即+IN和–IN）输入差分信号时的频率响应。该RC时间常数则由两个等值输入电阻(即R1a、R1b)之和与差分电容(即与C1a和C1b串联组合并联的C2)共同决定。
此滤波器的-3dB差分带宽等于：
共模带宽定义为在两个相互连接的输入端与接地之间的共模射频信号的带宽。必须注意的是，C2不影响共模射频信号的带宽，因为该电容连接于两个输入端之间（有助于使其保持相同的射频信号电平）。因此，共模带宽决定于两个RC网络（R1a/C1a和R1b/C1b）的对地并联阻抗。–3dB共模带宽等于
以前面XL620的应用电路为例，若C2=0.01μF，–3dB差分信号带宽约为1900Hz。当该电路增益为5时，其在10Hz至20MHz频率范围内的测得直流失调电压小于6μVRTI。在单位增益条件下，这种直流失调电压可忽略。
实际应用中，射频干扰滤波器应使用两面均有接地面的印刷电路板PCB进行设计，并且所有元件引线应尽量短。电阻R1和R2可用普通1%金属膜制电阻。但是，三个电容须全部为高Q值低损耗元件。电容C1a和C1b必须是容差为±5%的器件，以免降低电路的共模抑性能。建议选用传统型5%镀银云母电容、小型云母电容或高精度的±2%聚苯硫醚(PPS)薄膜电容。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由雪飘梦飞转载自信路达官网，原文标题为:RF射频干扰下，信路达高精密模拟运放芯片XL620助力提升仪器仪表设备的性能，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【选型】可pin to pin替换ADI AD620的仪表放大器SGM620，输入电压噪声0.22uVp-p且功耗更低
电子秤和传感器接口等精密数据采集系统通常会用到仪表放大器调理模拟信号，ADI的AD620存在大量应用，为降低美系器件比例和BOM成本，需要国产化替代。针对通用型低功耗仪表放大器应用，国产圣邦微电子推出了轨到轨输出的仪表放大器SGM620，可以pin to pin替代AD620，噪声和功耗更低，是精密数据采集系统中美系品牌仪表放大器的优秀替代解决方案。
【产品】SPI接口的双通道32位高精度ADC芯片HCT6805，内置1~128倍可编程的低噪声仪表放大器
HCT6805为恒芯微电子的一款SPI接口的双通道、32位高精度ADC芯片，内置1~128倍可编程的低噪声仪表放大器、高精度Sigma-Delta ADC，同时内部集成温度传感器、高精度基准电压源、晶体起振电路、高频内部RC时钟源。
ZJA3622/ZJA3628 8 nV/√Hz噪声，精密仪表放大器数据手册
描述- ZJA3622/ZJA3628是一款高精度、低噪声的仪表放大器，具有1至10,000的增益范围，适用于精密数据采集、仪器、传感器信号调理、工业控制和通信系统等领域。该放大器具有高共模抑制比、低输入偏移电压和低噪声等特点，适用于各种高精度应用。
型号- ZJA3622ASAET,ZJA3622ASAER,ZJA3622,ZJA3628,ZJA3628ASAER,ZJA3628ASAET,ZJA362XSAE-EVAL-R
ZJA3600 精密、低噪声仪器仪表放大器数据手册
描述- ZJA3600是一款精密、低噪声仪器仪表放大器，具有高共模抑制比、低输入失调电压和漂移、低输入偏置电流等特点。该产品适用于精密数据采集、心电监护设备、仪器仪表、桥式电路等传感器信号调理以及工业控制系统。
型号- ZJC2541-18,ZJA3000-4,ZJA3000-2,ZJA3000-1,ZJR1000,ZJA3620,ZJR1002,ZJR1001,ZJR1003,ZJA3601,ZJA3600,ZJC2544-18,ZJC2542-14,ZJC2544-16,ZJC2542-16,ZJC2544-14,ZJA3600BSABT,ZJA3609,ZJA3608,ZJA3600BSABR,ZJC2542-18,ZJC2008,ZJC2007,ZJC2005,ZJC2004,ZJC2003,ZJC2002,ZJC2001,ZJC2000,ZJA3610,ZJA3611,ZJA3618,ZJC2543-16,ZJC2541-14,ZJC2543-18,ZJC2541-16,ZJC2543-14,ZJA3619
TPA1286高电压、精密、零漂移仪表放大器
描述- TPA1286是一款高电压、精密零漂移仪表放大器，具有出色的直流规格和低噪声特性。该产品适用于多种单电源电压，提供宽输入范围和轨到轨输出，以充分利用电源轨。它采用单个外部电阻设置增益（范围为1至1000），并具备优异的共模抑制比和高精度。
型号- TPA1286U-SO1R,TPA1286-VS1R,TPA1286-SO1R,TPA1286U-VS1R,TPA1286U,TPA1286,TPA1286U-DF7R
ZJA3611/ZJA3609 8 nV/√Hz噪声RRO精密仪表放大器数据手册
描述- ZJA3611/ZJA3609是一款高精度、低噪声的仪表放大器，具有高共模抑制比（CMRR）、低输入偏移电压和低噪声等特点。该产品适用于精密数据采集、仪器、传感器信号调理、工业控制和通信系统等领域。
型号- ZJA3611BSABT,ZJA3609AUABT,ZJA3611BSABR,ZJA3609AUABR,ZJA3611BUABT,ZJA3609ASABR,ZJA3611BUABR,ZJA3609ASABT,ZJA3611AUABR,ZJA3611AUABT,ZJA3609BSABT,ZJA3611ASABR,ZJA3609BSABR,ZJA3611ASABT,ZJA3609BUABR,ZJXXXXXXXXXXQ1,ZJA3609BUABT,ZJA3611,ZJA3609
基于24位高精度ADC芯片CS1237的电子秤应用设计，具有小体积（SOP8封装）、集成度高、外围电路简单等特点
本文介绍了芯海科技有限公司设计的24位高精度ADC芯片——CS1237应用在电子秤上的解决方案。系统通过CS1237内置放大器对称重传感器的微弱电压信号进行放大，然后通过Sigma-Delta ADC进行模数转换，最后使用2线SPI接口输出数据给MCU来进行处理。MCU处理完毕后，把重量信息送往显示模块或无线发射模块。
【应用】高电压，零漂移仪表放大器TPA1286应用于电子罗盘，电压±2.25~±18V，低输入噪声可有效提高精度
思瑞浦推出的一款高电压、精密、零漂移仪表放大器TPA1286，采用4.5V至36V单电源供电，可在-40℃至+125℃的工作温度范围内提供优异的性能，其具有SOP8、MSOP8、和DFN3X3-8三种封装。
ZJA3600/ZJA3618 8 nV/√Hz噪声、轨到轨输出、精密仪表放大器
描述- 该资料详细介绍了ZJA3600/ZJA3618型号的精密低噪声仪表放大器。该放大器具有高共模抑制比、低输入偏移电压和低噪声等特点，适用于精密数据采集、传感器信号调理、工业控制和通信系统等领域。
型号- ZJA3618BSABR,ZJA3618BSABT,ZJA3600ASABT,ZJA3600ASABR,ZJA3610,ZJXXXXXXXXXXQ1,ZJA3618ASABT,ZJA3618ASABR,ZJA3601,ZJA3600,ZJA3611,ZJA3618,ZJA3600BSABT,ZJA3609,ZJA3600BSABR,ZJA3608,ZJA3619
CM2248 8通道数据采集系统（DAS），内置16位、双极性输入、同步采样ADC数据手册
描述- CM2248是一款高性能、低功耗的8通道同步采样模拟数据采集系统（DAS），具备16位分辨率和±10V/±5V双极性输入范围。该产品集成了多种功能，包括模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16位SAR ADC、内置数字滤波器和高速串行/并行接口。适用于电力线监控和保护系统、多轴定位系统、多相电机系统和仪表与控制系统等领域。
型号- CM2248
【产品】32位高精度ADC芯片HCT6802，采用SPI接口的双通道，内置1~128倍可编程的低噪声仪表放大器
HCT6802为恒心微电子的一款SPI接口的双通道、32位高精度ADC芯片，内置1~128倍可编程的低噪声仪表放大器、高精度Sigma-Delta ADC，同时内部集成温度传感器、高精度基准电压源、晶体起振电路、高频内部RC时钟源。
ZJA3611/3609 8 nV/√Hz噪声，轨到轨输出，精密仪表放大器数据手册
描述- 该资料介绍了ZJA3611/3609型号的低噪声精密仪表放大器。这些放大器具有高共模抑制比（CMRR）、低输入偏移电压和电流，适用于精确数据采集、仪器、传感器信号调理、工业控制和通信系统等领域。
型号- ZJA3611BSABT,ZJA3609AUABT,ZJA3611BSABR,ZJA3609AUABR,ZJA3611BUABT,ZJA3609ASABR,ZJA3611BUABR,ZJA3609ASABT,ZJA3611AUABR,ZJA3611AUABT,ZJA3609BSABT,ZJA3611ASABR,ZJA3609BSABR,ZJA3611ASABT,ZJA3609BUABR,ZJA3609BUABT,ZJA3601,ZJA3600,ZJA3609,ZJA3608,ZJA3610,ZJXXXXXXXXXXQ1,ZJA3611,ZJA3618,ZJA3619
INA103/INA104高性能、低功耗仪表放大器
描述- INA103/INA104是一款高性能、低功耗的仪表放大器，适用于多种应用。其主要特点是易于使用外部电阻设置增益（1到10,000倍），宽供电电压范围（±2V到±19V），低功耗（静态电流仅为1.3mA）。该产品具有高精度、低非线性度、低噪声、低输入偏置电流等特点，广泛应用于测量仪器、ECG及血压仪、传感器接口、数据采集系统和工业过程控制等领域。
型号- INA104,INA501SASOIC8,INA103,INA501GASOIC8,INA511LASOIC8,INA511SASOIC8,INA104AMSOP8,INA511NASOIC8,INA501NASOIC8,INA211ASOIC8,INA501JASOIC8,INA103AMSOP8,INA111ASOIC8,INA511JASOIC8,INA101ASOIC8,INA201ASOIC8,INA511TASOIC8,INA511GASOIC8,INA501LASOIC8,INA511MASOIC8,INA501TASOIC8,INA511FASOIC8,INA501MASOIC8,INA511HASOIC8,INA501FASOIC8,INA501RASOIC8,INA511RASOIC8,INA202ASOIC8,INA501PASOIC8,INA511PASOIC8,INA212ASOIC8,INA501KASOIC8,INA511KASOIC8,INA501HASOIC8,INA102ASOIC8,INA112ASOIC8
【应用】高精度可编程增益仪表放大器TPA1286应用于数据采集系统，典型偏移漂移仅0.2μV/℃
目前数据采集系统在我们的生活中的应用非常普及，如温湿度的采集、视频以及音频信号的采集等，都是看作为一个小型的数据采集系统。本文将介绍一款3peak的仪表放大器TPA1286，应用于数据采集系统，可以对传感器信号进行采集放大。
ZJA3601/ZJA3619 8 nV/√Hz噪声RRO精密仪表放大器数据手册
描述- 该资料介绍了ZJA3601/ZJA3619型号的低噪声精密仪器放大器。这些放大器具有高共模抑制比（CMRR）、低输入偏移电压和漂移，适用于精确数据采集、仪表、传感器信号调理、工业控制、通信系统和智能电网等领域。
型号- ZJA3601ASABR,ZJA3601AUABT,ZJA3601AUABR,ZJA3601,ZJA3601ASABT,ZJA3600,ZJA3609,ZJA3608,ZJA3601BUABR,ZJA3601BUABT,ZJA3619ASABT,ZJA3601BSABR,ZJA3619ASABR,ZJA3601BSABT,ZJA3619AUABR,ZJA3619AUABT,ZJA3610,ZJA3619BSABR,ZJA3619BUABT,ZJXXXXXXXXXXQ1,ZJA3619BSABT,ZJA3619BUABR,ZJA3611,ZJA3618,ZJA3619
电子商城
现货市场
服务
加工精度：精密平面磨床正负0.002；铣床正负0.02，ZNC放电正负0.01。CNC加工材料：铝、钢、聚合物等材料。专注于半导体行业、医疗器械、汽车行业、新能源行业、信息技术行业零部件加工。
最小起订量： 1个 提交需求>
可自由定制铜排形状尺寸；检测精度：0.5%~1.0；电流测量范围 ±300-500A。低噪音 (0.27mVpp)；低磁力残余误差:2mV；响应性能<4μSec；支持RoHS指令 、AEC-Q200。
最小起订量： 100个 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论