在實際應用中,必須處理日益增多的射頻干擾(RFI),對于信號傳輸線路較長且信號強度較低的情況尤其如此,而儀表放大器的典型應用就是這種情況,因為其內在的共模抑制能力,它能從較強共模噪聲和干擾中提取較弱的差分信號。但有個潛在問題卻往往被忽視,即儀表放大器中存在的射頻整流問題。當存在強射頻干擾時,集成電路可能對干擾進行整流,然后以直流輸出失調誤差表現出來。儀表放大器輸入端的共模信號通常被其共模抑制的性能衰減了。射頻整流仍然會發生,因為即使最好的儀表放大器在信號頻率高于20 kHz時,實際上也不能抑制共模噪聲。放大器的輸入級可能對強射頻信號進行整流,然后以直流失調誤差表現出來。一旦經過整流后,在儀表放大器輸出端的低通濾波器將無法消除這種誤差。如果射頻干擾為間歇性,那么它會導致無法被覺察到的測量誤差。
設計實用的射頻干擾濾波器
解決這一問題的最實用方案是在儀表放大器之前 使用一個差分低通濾波器,以對射頻信號進行衰減。該濾波器有三個作用:盡可能多地消除輸入線路中的射頻能量;使每條線路與接地(共用)之間的交流信號保持平衡;并在整個測量帶寬內維持足夠高的輸入阻抗,以避免增加信號源的負載。
圖1是多種差分射頻干擾濾波器的基本框圖。圖中所示元件值均針對AD8221選擇,AD8221的-3dB典型帶寬值為: