抗干扰非平衡信号应该如何传输有什么方法

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上传日期: 2020-08-06

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标签:电子技术(521)放大器(7451)变压器(3450)

  从电子技术的发展初期,人们就开始使用非平衡信号传输方式,人们已经习惯性地接受非平衡信号传输方式易受干扰的缺点,以致很少有人试图从设计原理上解决这个问题,实践中减小干扰主要依靠经验。本文提出了一个非平衡信号传输的干扰模型,这个模型使人们对干扰产生过程有了更好的认识并且可以对这种干扰有更好的预测与控制,由此设计了一种新的抗干扰非平衡信号传输方法,通过改进信号收、发端之间的接口电路,使进入信号通路的干扰信号大大减小,达到非平衡信号抗干扰传输的目的,这种方法的有效性在实际应用中得到验证,且实施成本很低。在抗干扰实践中,人们通常采用二种方法:其一是减小干扰源的方法,例如采用屏蔽措施和进行电源滤波;其二是使干扰无法混入信号通道,例如平衡信号传输方法。第一种方法采用最多,因为不需要掌握干扰产生的详细情况,所以实施技术难度不大。平衡信号传输就是采用第二种方法的情况,而对使用更为广泛的非平衡信号传输方式还一直缺少使用第二种方法的技术,本文提出的就是这样一种技术。

  下面是等效电路图中的符号定义:

  G :参考地 Gos:信号输出方信号参考端 Gie:信号输入方装置地 Gis:信号输入浮动隔离信号参考端 Vs :输出信号电压源 Rs :输出信号电压源内阻 Ri :信号输入端内阻 Ris:信号输入方Gie与Gir之间的隔离阻抗 Cs :信号输出方装置地相对参考地G的体电容和感应电容之和, Vcs:信号输出方装置地相对参考地G的感应电压 Ci :信号输入方装置地相对参考地G的体电容和感应电容之和 Vci:信号输入方装置地相对参考地G的感应电压 Rr :信号输入、输出参考端连线的阻抗 Rg :信号输入、输出装置地之间连线的阻抗 Vnl:信号输入、输出参考端连线的感应干扰电压 Vnr:收、发端之间不平衡感应干扰在Rr上产生的干扰电流所得到的干扰电压 Vng:地线回路干扰源在Rr上产生的干扰电流所得到的干扰电压 Vn :Vnl、Vnr 与Vng之和,参考端连线的总等效干扰电压 SFS;信号浮动隔离电路

  以上所列的符号中SFS信号浮动隔离电路是一个功能单元电路,该电路有四个端口,在本说明书中将四个端口标注为A、 B、C和D,其中A和B为输入端口,C和D为输出端口,该电路使输入信号与输出信号为浮动状态,既输入端信号与输出端信号的参考端电位无固定关系,随外部条件的改变而变动,隔离变压器光电耦合器件是提供该功能的典型器件,用运算放大器组成的差动输入放大电路也可以提供这种功能并能得到很好的线性;对运算放大器组成的差动输入放大电路来说,这是一种输入端阻抗不平衡的应用,使放大电路输入阻抗远高于输入信号内阻可以提高抗共模干扰能力,使用运放电路是一种性价比很高的解决方案。

 

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