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有源驱动铁氧体磁芯感应消除共模电压

来源:EDN/作者:W Stephen Woodward?? Chapel Hill?? NC?? 2007年12月25日 ?? 收藏0

  有源感应消噪在输入和输出信号中消除共模电压误差成分

  以前的设计方案阐明了一个通常困扰模拟设计者的处理方法:讨厌的接地回路(参考文献1)。那个设计方案描述了一个简单而有效的多通道电路。但它是不对称的CMV(共模电压)方法,只适用于总线接收端。因此,它只应用于信号输入,而对输出无效。然而,CMV如果由纯交流噪声组成,一个不同的CMV修正方案——有源传导消除——双向工作,且因此抵消输入和输出信号上的CMV误差成分。

  工程师常年使用无源CMV感应消除(图1)。有时被称作“humbucker变压器”,因为能量干线的60Hz“嗡嗡声”通常为CMV成分,CMV感应由信号源(1)和目标(2)之间的初级线圈与地连接组成,次级线圈有1到1的转换率。

工程师常年使用无源CMV感应消除

  CMV变压器依靠初级和次级之间的磁耦合原理,例如任何初级线圈中电压在次级线圈中都会感应出同向和反向电压,从而消除电压。可以简单的通过增加更多次级线圈扩展原理到多信号通道——每个通道都有一个次级线圈(图2)。

简单的通过增加更多次级线圈扩展原理到多信号通道

  然而实际上,CMV变压器的Achilles heel将分贝降到噪声频谱的低频端。线圈的感应电抗必须远大于电缆阻抗,噪

声抵消导致这个情形出现。数百毫亨的电磁感应对满足低到60Hz频率标准是必要的。对多通道应用,需要消除低到60Hz频率,转换到许多铜、核心、体积和重量。然而,如果对设计消耗的功率不介意,可以使用接地:有源驱动CMV核。

  图3中,由LT1797高频运放和MOSFET组成的功率放大器驱动核,精确的抵消对参考地连接敏感的CMV。结果这些显著的线圈感应大大增加,可以减少“线圈”到简单的单一环形核通带。也就是说,一旦通过“圆环上的孔”,需要多触电信号线完成CMV40dB或更抵消,从十几到数百万Hz的范围内。

由LT1797高频运放和MOSFET组成的功率放大器驱动核

  英文原文:

  Actively driven ferrite core inductively cancels common-mode voltage

  Active inductive noise cancellation cancels common-mode-voltage error components in both inut and output signals.

  W Stephen Woodward, Chapel Hill, NC; Edited by Charles H Small and Fran Granville -- EDN, 12/14/2007

  An earlier Design Idea illustrated one approach to that traditional headache for the analog designer: the dreaded ground loop (Reference 1). That Design Idea described a simple and efficient multichannel circuit. But it’s an asymmetrical CMV (common-mode-voltage) approach in that it works only at the receiving end of a cable. It therefore applies only to signal inputs and does nothing for outputs. However, in cases in which CMV consists of purely ac noise, a different CMV-remediation method—active inductive cancellation—works bidirectionally and therefore cancels CMV-error components in both input and output signals.

  Engineers have for many years used passive-CMV inductive cancellation (Figure 1). Sometimes called a “humbucker transformer” because the power mains’ 60-Hz “hum” is often a dominant CMV component, the CMV inductor comprises a primary winding in series with the ground connection between the signal source (1) and


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有源驱动? 铁氧体磁芯? 共模电压? CMV?

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