Método mejorado de ruido de entrada del amplificador de instrumentación y filtrado RFI

Si la EMI está en una frecuencia dentro del ancho de banda del amplificador, la procesará como una señal normal y terminará en la salida. Es posible que tenga otras sorpresas desagradables, como que CMRR se degrade en HF, por lo que el ruido de modo común no se rechaza tan bien, o intermodulación, problemas de velocidad de respuesta, etc.

Sin embargo, si la EMI tiene una frecuencia mucho más alta que la que puede procesar el amplificador, entonces se rectifica y detecta mediante uniones de semiconductores y se convierte en una señal de ruido que parece la envolvente de la señal de RF. Es por eso que escuchas el famoso pitido del teléfono celular en el altavoz antes de que suene el teléfono, si el amplificador no tiene contramedidas EMI.

El circuito que muestra funciona de manera diferente según la frecuencia. No quiero escribir "a una frecuencia más alta" al comienzo de cada línea, o, de baja a alta frecuencia:

• las tapas no hacen nada.

• C3 que tiene un valor más alto que C1 y C2 comienza a filtrar el ruido de HF diferencial

• C1 y C2 comienzan a actuar, y su desajuste convierte parte del modo común en modo diferencial, pero eso es neutralizado por C3, que tiene un valor mucho más alto.

• Luego, finalmente, a una frecuencia muy alta, C1 y C2 cortan la RF a tierra.

Entonces, la clave es que C3 tiene una capacitancia más alta que C1 y C2, por lo que cuando el desajuste de C1 y C2 convierte el ruido CM en ruido DM, C3 lo elimina.

Relación de rechazo de EMI de amplificadores operacionales

AN-1698 A Especificación para amplificadores operativos endurecidos EMI

Hay otro circuito que es muy inteligente, de la serie ESO1200 de receptores diferenciales:

Aquí C1 y C2 juegan el mismo papel que su tapa C3, filtran el ruido diferencial. Su nodo común está conectado a tierra a través de un límite, C3, y este límite se arranca, a baja frecuencia, el chip lo impulsa a través de R3 y Cb, por lo que la corriente que fluye a través de C3 no proviene de C1 y C2, sino del controlador. en cambio. Esto significa que el nodo común entre C1 y C2 siempre se mantiene en el voltaje de modo común, lo que significa que la falta de coincidencia entre C1 y C2 no causa una conversión de modo común a diferencial, porque no fluye corriente de modo común en C1 y C2.

No entiendo esto. Si la frecuencia es baja (sin RFI), C3 no es más que un circuito abierto y el circuito de la derecha es idéntico al de la izquierda.

Correcto

Si la frecuencia es lo suficientemente alta (RFI), C3 parecerá ser un cortocircuito; no habrá ningún potencial de voltaje en las dos entradas. No veo cómo C3 filtra RFI aparte de poner a cero las entradas cada vez que la señal está influenciada por una RFI de alta frecuencia.

Incorrecto. Si la frecuencia de interferencia es alta (o lo suficientemente alta), entonces C3 atenúa solo esa frecuencia de interferencia y (en términos generales) deja intacta la señal deseada de frecuencia más baja.

Creo que lo único que te has perdido es el principio de superposición, que se aplica a los sistemas lineales, y asumimos aquí que el opamp es lineal.

De acuerdo con esto, puede aplicar una señal de alta frecuencia y una señal de baja frecuencia simultáneamente y (dentro del rango lineal) no interferirán entre sí.

(Si las dos señales, sumadas, exceden los rieles de suministro, eso ya no es cierto porque el amplificador deja de ser lineal. Así que suponga que ambas señales son pequeñas o ahora).

Ahora, la señal de baja frecuencia ve a C3 como una alta impedancia (el circuito abierto del que habla) y se amplifica como espera con la ganancia diseñada.

Pero la señal de alta frecuencia (RF) ve a C3 como un cortocircuito, se atenúa a 0 y no hay salida de RF, tal como usted dice.

Y la diferencia en las ganancias de estas dos señales es precisamente el "filtrado RFI mejorado" que desea.