如何調(diào)節(jié)濾波器各組件以提高降噪效果？

　　在DC到低頻傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)應(yīng)用中，僅依靠儀表放大器的共模抑制比 (CMRR) 并不足以在惡劣的工業(yè)使用環(huán)境中提供穩(wěn)健的噪聲抑制。要想避免多余噪聲信號(hào)的傳播，對(duì)儀表放大器輸入端低通濾波器中各組件進(jìn)行正確的匹配和調(diào)節(jié)至關(guān)重要。 最終，才能讓內(nèi)部電磁干擾/無線電頻率干擾 (EMI/RFI) 濾波和 CMRR 共同作用，降低其他噪聲，從而達(dá)到可以接受的信噪比 (SNR)。

　　例如，請(qǐng)思考圖 1 所示低通濾波器實(shí)施。電阻傳感器通過一個(gè)低通濾波器網(wǎng)絡(luò)差動(dòng)連接至一個(gè)高阻抗儀表放大器，而低通濾波器網(wǎng)絡(luò)由 RSX 和 CCM 組成。理想情況下，如果每條輸入支線的 CCM 都完全匹配，則兩個(gè)輸入端共有的噪聲量將在到達(dá) INA 輸入端以前得到相應(yīng)的降低。

　　圖 1 共模輸入濾波

　　共模濾波器電容 (Ccm) 完全匹配時(shí)，噪聲幾乎被徹底消除。圖 2 顯示了 TINA SPICE 仿真的這一結(jié)果，其將一個(gè) 100 mVpp、100 kHz 的共模誤差信號(hào)注入到 INA333 輸入端。

　　圖 2 INA333 共模濾波的完全輸入 RC 匹配舉例仿真

　　這種方法存在的問題是現(xiàn)貨電容都有一個(gè) 5% 到 10% 的典型容差，這就是說如果每條支線的 CCM 反向不匹配，總差動(dòng)容差便會(huì)高達(dá) 20%。圖 3 更好地表示了這種電容不匹配，同時(shí)還顯示了電阻傳感器輸出端的共模噪聲輸入 (eN) 情況。

　　圖 3 RC 不匹配和共模噪聲注入共模濾波