电力线通讯辐射噪声的预估与抑制

介绍了电磁干扰(EMI)噪声分离网络在预估与抑制电力线通讯中系统辐射电磁干扰噪声方面的应用.首先,利用电磁干扰噪声分离网络对电力线通讯系统中的电磁干扰总噪声进行模态提取,获得该噪声中的共模分量和差模分量,并根据相应的数学模型将测量得到的噪声电压信号转化为噪声电流信号.然后,利用共模噪声电流与辐射场的关系模型对系统的电磁干扰辐射噪声进行预估.实验结果表明:通过提取引起辐射噪声的共模噪声电流,可较为准确地预估此辐射噪声;通过设计相应的EM I滤波器或采用铁氧体磁环,可实现对共模噪声电流的抑制,从而达到抑制系统中辐射电磁干扰噪声的目的;与滤波器相比,铁氧体磁环抑制辐射噪声的效果更为明显.     

传导电磁干扰综合测量与分析系统

为了有效地抑制传导噪声,提出了一种传导电磁干扰综合测量与分析系统.系统采用以0°/180°功分器为核心器件的噪声分离技术诊断干扰机理,从而克服以射频变压器为核心器件的分离网络高频特性较差的缺点.同时,为了测量噪声源内阻抗以设计合适的滤波器,系统采用了双电流探头法对噪声源进行建模.此外,系统还利用散射参数方法分析滤波器电路参数和模态参数,并找到两参数之间的对应关系,从而分析混合模型直接设计共模/差模滤波器.实验结果表明,滤波器加载前后,总噪声、共模噪声以及差模噪声最大降幅分别为20,22,15dBμV,其余频段降低约10dBμV,且能通过美国FCC标准,从而验证了系统的实用性.     

PFC+半桥LLC电路传导共模EMI特性分析与抑制

为了研究开关电源的传导共模EMI特性,在分析交错并联PFC+半桥LLC电路传导共模噪声传输机理基础上,提出了磁元件可视为共模滤波器的新观点。理论分析了磁元件的共模滤波特性,通过优化设计变压器绕组结构,改善变压器容性分布特性,可提高变压器的共模噪声滤波能力;通过构造反相噪声源,补偿抵消原始噪声,可提高功率电感共模噪声滤波能力。最后,通过一台音频功放电源样机进行了实验验证,实验结果表明优化磁元件共模EMI滤波特性,可有效抑制电路的共模噪声。     

传导电磁干扰噪声综合解决方案

为有效抑制传导电磁干扰噪声,设计了一种能够较好抑制共模噪声的优化噪声分离网络,采用单电流探头法提取噪声源内阻抗,并从技术与经济角度对各类分离网络、EMI滤波器性能进行决策参数建模,据此设计合适的传导电磁干扰综合解决方案.进行了噪声分离网络共模抑制比特性试验和基于单电流探头测量的EMI噪声源内阻抗提取试验,并开发了传导EMI噪声综合处理系统.结果表明,该综合解决方案可以实现对传导噪声的有效分离及噪声源内阻抗提取,同时可兼顾技术性与经济性而达到优化;所建立的噪声综合处理系统能较好完成噪声综合解决方案,对传导电磁兼容有参考意义.     

用于神经信号采集的高PSRR及CMRR植入式模拟前端

针对人体内神经电信号非常微弱、噪声大、环境干扰大等特点,研究与设计了一款应用于神经信号采集的高电源抑制比(PSRR)和共模抑制比(CMRR)的低噪声植入式模拟前端.该模拟前端采用全差分结构来实现模拟前端中的前置放大器、开关电容滤波器及可变增益放大器,使得电路具有较好的电源抑制比和共模抑制比;采用斩波调制技术来抑制电路的低频噪声,并通过带电流数模转换器(DAC)的纹波抑制环路来抑制前置放大器的输出纹波,从而使该模拟前端在具有高PSRR和CMRR的同时能保持低噪声性能.文中采用0.18μm CMOS工艺设计该模拟前端芯片,版图后仿真结果表明,该模拟前端在0.1 Hz~10 k Hz内的等效输入噪声为2.59μV,实现了46.35、52.18、60.02、65.95 d B可调增益,CMRR和PSRR分别可达146及108d B,很好地满足了植入式神经信号采集的要求.     

集成EMI滤波器的研究

提出了基于平面EI磁芯的差共模EMI集成滤波器,分析了差共模滤波器的集成原理,进行了电磁场有限元分析仿真验证,推导建立了集成差共模滤波器的等效电路、电路仿真及实验结果,表明利用EI磁芯集成的差共模滤波器具有较好的滤波效果.     

电子系统共模噪声若干基本问题探讨

共模电流电磁辐射(共模噪声)已成为许多现代电子产品中的主要辐射源,是产品能否通过辐射发射强制测试认证的决定因素.由于共模噪声十分复杂,所以一些文献上关于共模噪声的基本问题的分析、推断、结论等并不一致,甚至矛盾,不利于共模噪声及其抑制技术的研究与应用.本文从应用的角度出发,探讨了共模噪声的含义、特性、估算、测量等若干基本问题.     

印刷电路板差分对布线位置不对称引起的共模辐射仿真研究

分析了对称差分对共模电感的成因,并利用半波天线方法估计差分对的共模辐射.利用时域有限差分法计算差分对的共模辐射,估计了随着差分对布线向印刷电路板的边缘靠近时共模辐射的恶化情况和缩小差分对线距对共模辐射强度的抑制效果,并给出了高速互连的常用电平满足共模辐射规范下的布线规则,同时分析了保护走线对共模辐射的抑制效果.     

基于改进型振子差分的微弱正弦信号检测

在信息检测领域,微弱信号检测是目前的研究热点之一.为了检测更低信噪比下的纳伏级微弱正弦信号,综合考虑混沌系统检测信号的灵敏度和工作稳定性2方面,建立了改进型双振子差分检测模型.通过振子差分对相空间中的周期部分和共模噪声的抑制特性,利用差分波形图检测微弱正弦信号.仿真实验结果表明:改进型的差分振子可以更好地对微弱正弦信号进行检测,且该方法具有稳定性高、灵敏度高、直观、易于实现等优点.     

基于双边平行带线的新型微波差分低通滤波器

该文介绍了一种基于双边平行带线的新型微波频段低通滤波器。由于双边平行带线其本身固有差分传输特性,其中一条金属带条可作为另一条的地或者是信号线。通过相反的端口结构实现了滤波器差模响应的低通特性。提出了差模和共模不同的L-C等效电路,并用来分析这两种模式的频率响应。为了该验证理论,设计了一个3 d B截止频率为1 GHz的低通滤波器滤波器,制造并进行了测试。所设计的滤波器具有低插入损耗和宽带的共模抑制能力等优点。仿真和测试结果吻合良好,验证了所提出的结构和设计方法。     

具有均衡时延修正功能的高频跨导电容滤波器

提出一种适用于高频领域的新结构跨导电容滤波器,它采用带共模反馈电路差分交叉耦合型的高频跨导放大器,稳定了输出电平和静态工作点.应用该跨导放大器设计了截止频率为160 MHz的七阶跨导电容低通滤波器.针对高阶椭圆函数滤波器群时延大的缺点,设计了均衡时延修正电路来精确调节群时延大小.仿真实验表明,加入时延电路后,滤波器在通...     

一种降低对数域滤波器噪声和功耗的方法

针对现代电子设备微型化的需要,对数域滤波器更适合于低电压工作,动态偏置技术可以降低电路系统的噪声和功耗.文中提出了一种动态偏置应用于对数域滤波器中的方法,可以在不改变滤波器传输函数的情况下降低对数滤波器噪声的功耗.以一个三阶差分对数域滤波器的设计为例说明了动态偏置技术的应用.Pspice模拟结果表明,与恒定偏置滤波器相比,当输入信号为最大允许输入信号的1/10时,动态偏置滤波器的输出噪声和功耗分别下降了约17dB和12dB,但滤波器的动态范围基本保持与最大输入信号时相同.     

移动数字电视调谐器中低噪声模拟滤波器的设计

为了降低零中频移动数字电视调谐器中模拟滤波器的噪声,提出了一种新的基于低噪声运算放大器设计的技术.该技术通过对运放共模回馈小信号等效电路的分析,采用左半平面零点对电路进行稳定性补偿,在保证相位裕度的前提下优化晶体管尺寸,降低低频闪烁噪声.仿真结果表明,同优化前相比,该运放在1 kHz处的噪声系数降低约3.4 dB.应用该技术设计了一个8阶切比雪夫Ⅱ型低通滤波器,该滤波器具有2.85 MHz、3.33 MHz、3.8 MHz 3种可编程带宽模式,在偏离带宽1.4 MHz处实现了45 dB衰减.芯片采用台积电0.18μm混合信号1P 6M CMOS工艺设计,面积为2.4 mm×0.72 mm.对电路进行了带版图寄生的后仿真,结果表明滤波器的噪声性能满足系统设计要求.     

含有关联噪声的非线性分数阶系统的扩展卡尔曼滤波器设计

针对含有过程和测量噪声的连续时间非线性分数阶系统的状态估计问题,提出了扩展卡尔曼滤波器算法.采用Grünwald-Letnikov差分定义对非线性分数阶系统离散化.利用输出方程设定待定系数矩阵,得到离散化的差分方程,实现非线性分数阶系统的有效的状态估计,提高状态估计的精度.最后,给出一个实例来说明所提出非线性分数阶系统的扩展卡尔曼滤波器的有效性.     

差共模滤波器的平面无源集成

为了提升电源产品品质,在差共模集成滤波器的基础上,采用改变磁芯结构的方法对差共模集成电感平面化,推导了集成磁件的等效电路,给出了平面化集成磁件的设计结果,并用Saber软件对滤波电路进行仿真.该设计方法能够减小滤波器无源器件的体积与高度,提高磁件的利用率,为电力电子的系统集成提供技术支持.     

共模电感的建模方法及验证

共模电感是EMI传导噪声抑制中的重要元件.本文介绍分析了共模电感仿真模型建立的不同方法,选择一种最简单的建模方法进行建模,并用Maxwell仿真结果与给定共模电感数据表对比,验证了建模方法的准确性.     

基于FDCFOA的全差分混合模式二阶滤波器

提出了一种基于全差分电流反馈运算放大器（FDCFOA）的混合模式二阶滤波器电路.与CFOA实现该滤波器电路相比,可以大大降低总谐波失真（在100 mV输入电压,1 MHz的总谐波失真为3.60%）.该电路在不改变电路结构的前提下就能同时实现全差分输入、输出电压模式和电流模式滤波器低通、高通和带通的功能.滤波器电路还具有灵敏度低,固有频率ω和品质因数Q可以独立调节.采用90 nm CMOS工艺完成了PSPICE仿真,理论分析和仿真结果证明了电路的有效性.      

低压下高共模输入范围恒定增益的CMOS输入级的研究

本文报道了工作在低压下 ,用于 CMOS运放的输入级 .它具有高的共模输入范围 ,以及在共模输入范围内基本恒定的放大倍数 .为了达到高共模输入范围 ,我们采用了 N/P互补差分对 .为了获得共模范围内基本恒定的放大倍数 ,我们采用了开关管和电流镜 ,对在共模范围两端只有一对差分对工作的情况下的电流进行四倍的电流补偿 .PSPICE模拟结果表明 ,当电源电压为± 2 V时 ,该输入级的共模输入范围为 -2 V～ 2 V.     

两种负反馈差分放大电路对比分析实验

射极耦合差分放大电路可以在保证差模信号放大倍数的前提下,有效地抑制共模信号。射极耦合差分放大电路主要有两种负反馈形式:电阻负反馈和恒流源负反馈。文中从Multisim仿真结果和实验结果两个方面对比分析了这两种不同负反馈电路对射极耦合差分放大电路性能的影响。从Multisim仿真结果可以得出:电阻负反馈射极耦合差分放大电路的单端输出共模抑制比受负反馈电阻值约束,电阻值越大,共模抑制比越高,但该电阻值的大小也会影响静态工作点的设置;恒流源负反馈射极耦合差分放大电路的恒流源负反馈电路的等效电阻趋于无穷大,因此其单端输出共模抑制比趋于无穷大。实验结果进一步证实了上述结论。     

一种自适应R波检测算法实现

提出了一种检测心电信号中R波的方法.该方法首先采用多通道滤波器和小波变换对ECG信号去除噪声,然后使用自适应的差分阈值法检测ECG信号中的R波.该方法对传统差分阈值算法中存在漏检和多检情况具有自检功能.提供了相关实验结果,实验证明该方法准确率高 ,能实时处理ECG信号.