EMI滤波减少精密模拟汽车应用中的误差

EMI滤波减少精密模拟汽车应用中的误差

EMI滤波减少精密模拟汽车应用中的误差
在医疗设备、汽车仪器仪表和工业控制等科技领域中，当设备设计涉及应变计、传感
器接口和电流监控时，通常需要采用精密模拟前端放大器，以便提取并放大非常微弱的
真实信号，并抑制共模电压和噪声等无用信号。首先，设计人员将集中精力确保器件级
噪声、失调、增益和温度稳定性等精度参数符合应用要求。

　　然后，设计人员根据上述特性，选择符合总误差预算要求的前端模拟器件。不过，
此类应用中存在一个经常被忽视的问题，即外部信号导致的高频干扰，也就是通常所说
的“电磁干扰（EMI）”。EMI可以通过多种方式发生，主要受最终应用影响。例如，与直
流电机接口的控制板中可能会用到仪表放大器，而电机的电流环路包含电源引线、电刷
、换向器和线圈，通常就像天线一样可以发射高频信号，因而可能会干扰仪表放大器输
入端的微小电压。


　　另一个例子是汽车电磁阀控制中的电流检测。电磁阀由车辆电池通过长导线来供电
，这些导线就像天线一样。该导线路径中连接着一个串联分流电阻，然后通过电流检测
放大器来测量该电阻上的电压。该线路中可能存在高频共模信号，而该放大器的输入端
容易受到这类外部信号的影响。一旦受到外部高频干扰影响，就可能导致模拟器件的精
度下降，甚至可能无法控制电磁阀电路。这种状态在放大器中的表现就是放大器输出精
度超过误差预算和数据手册中的容差，甚至在某些情况下可能会达到限值，从而导致控
制环路关断。


　　EMI是如何造成较大的直流偏差呢？可能是以下一种情形：根据设计，很多仪表放大
器可以在最高数十千赫的频率范围内表现出极佳的共模抑制性能。但是，非屏蔽的放大
器接触到数十或数百“兆赫”的RF辐射时，就可能会出现问题。此时放大器的输入级可能
会出现非对称整流，从而产生直流失调，进一步放大后，会非常明显，再加上放大器的
增益，甚至达到其输出或部分外