回复: 正确调节滤波器各组件以提高降噪效果

Maojun — Fri, 17 Jan 2014 07:28:25 GMT

差模辐射噪音是电缆中的信号电流环路所产生的辐射。这种噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，与频率的平方成正比，与电流和电流环路的面积成正比。因此，减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆；使用屏蔽电缆或扁平电缆，在相邻的导线中传输回流电流和信号电流，使环路面积减小。

共模传导噪音是在设备内噪音电压的驱动下，经过大地与设备之间的寄生电容，在大地与电缆之间流动的噪音电流产生的。减小共模传导噪音的方法是在信号线或电源线中串联共模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成LC滤波器进行滤波，滤去共模传导噪声。

这篇文章讲解的比较细致，以低功耗，零温漂，轨到轨输出的INA333仪表放大器为例，通过分析组成滤波器的各部分元器件参数对滤波器的降噪效果进行分析，通过理论分析和软件仿真，提供了提高滤波器降噪效率的方案。

现货电容都有一个 5% 到 10% 的典型容差，这就是说如果每条支线的 CCM 反向不匹配，总差动容差便会高达 20%。这种输入不匹配 (∆C) 形成截止频率误差，使共模噪声 eN 差动进入 INA 输入，之后被增益输出，成为误差电压。

更好且更常见的输入滤波方法，其改进是在仪表放大器输入之间添加了一个差动电容 Cdiff。Cdiff的选择遵循以下两条规则：1、差动截止频率必须足够高，以远离信号带宽，从而实现充分的滤波稳定。2、差动截止频率必须要足够低，以将共模噪声降至可接受水平，让仪表放大器 CMRR 能够实现剩余噪声抑制，最终达到可以接受的 SNR。一般来说，Cdiff要大于10倍的Ccm。安装于仪表放大器前部的低通滤波器应该有一个差动电容，且其大小至少应比共模电容高 10 倍。这样，通过减小 Ccm 不匹配的影响，让共模噪声变为差动噪声，从而极大地提高滤波器的效率。

这个文章对于很多应用是很有指导意义的，比如像便携式的医疗器械，压力温度传感器的应用等等。

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billjing — Sun, 12 Jan 2014 07:55:53 GMT

这篇文章讲解的比较详细，从理论分析到实验验证，都有比较详细的说明。对于噪声信号主要有以下两种：差模噪声、共模噪声。差模噪声信号是大小相等，方向相反的两个信号，可以通过串联差模扼流线圈、并联差模电容来实现滤除，在这篇文章中，其中的差模电容就有这个功能。共模信号是大上相同、方向也相同的两个信号。可以通过电线和大地之间通过加滤波电容，组成RC滤波来实现。本篇文章提出的采用差分放大电路RC滤波时，参数偏差，引起共模电压不能完全滤除引起的问题来分析解决。将共模噪声变为差动噪声，再通过差模电容进行滤波来解决这个问题。通过这篇文章也复习了一些基本地概念：共模抑制比（CMRR）、RC滤波截止频率的计算。我觉的学习模电，一些基本的概念很容易忘记，通过不断的强化，反复学习这些概念，那一般就不会忘记了。