第六章 抗干扰技术
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cc A S B AE BE g g g g g
两点接地时屏蔽电缆的接地
仪器外壳
+Vcc A
传 感 器 Ri
• •
RAB
Re
B
Ri
•
Ce
Ig1 g
Ig2 Ig
接地电 位差Ug
• •
•
如果由于测量的需要，传感器和前置放大电路都必须接地，如图所示， 那么两个接地点间不可避免会出现电位差Ug。图中的∆RAB代表测量测 量仪器前置放大电路的不平衡输入电阻（包括信号源、输入信号线和输 入运放内部的不平衡电阻），此时屏蔽电缆两端都应接地，这样利用屏 蔽层的低阻通路来分流输入信号电缆上的共模电流，这样可以减小接地 电位差在信号电缆上产生的电流Ig1，也就减小了由该电流在∆RAB上引入 的电压降，从而减小了共模干扰。
电场或电容耦合对实际测量造成的影响
杂散电容CAH、CBH、CAL、CBL以及Ce一般在几个到几十pF， 这些电容的容抗约为105Ω数量级。差动运放输入电阻Ri1一般 在109Ω以上，忽略差动运放的输入对地阻抗，并假设信号源 输出为零，可得到：
• • C AH 1 UA = U= U C AL C AH + C AL 1+ C AH •
电气测量中的抗干扰技术
上海交通大学电气工程系 罗利文
几种典型的电气干扰
第一节 电容耦合及其抗干扰对策
电场分析方法-静电场耦合 电场分析方法 静电场耦合
首先从空间电场的角度来分析交流电系统和测量系统的耦合。 通常，交流高压线在对地电压为U,在高压线和大地间建立了电 场E，定性分析时，认为E等于电压U和高压线距离地面的高度 h的比值，即E=U/d。处于该电场中的导体的电位Ux正比于电 场E和地面间距离的乘积。
采用浮地设计减小共模干扰
仪器外壳
+Vcc A
传 感 器 Ri
• •
RAB
Re
B
Ri
•
模拟地
Ce
Ig1
Ig2 Ig
接地电 位差Ug
• •
•
测量电路采用与前图直接接地不同的浮地设计，这样可以 加大电流Ig1所经回路的阻抗，进一步减小流过∆RAB的电流 ，这样并联的屏蔽层的分流作用就会得到加强，而共模电 位差Ug对输入电路的耦合作用就会减小。
•
二．共模干扰的抑制 输入电缆屏蔽层采用共模驱动技术。见仪表运放 Dataguard部分说明。
第五节 测量系统输入级的两点接地
传感器和前置放大电路都分别接地 V ，两个接地点之间的阻抗不可能为零 A Z • ，不同接地点之间就会出现一定的电 U Z B • 位差Ug。当这个电位差与被测量的 • 小信号相比，在大小幅度上不能忽略 Z Z U =I Z 时，它就会以共模信号的形式表现出 Z I • • • 来，并耦合到前置放大电路的输入端 ，这时就又得考验前置放大电路的共 模抑制能力。 差分运算放大器的两个输入端A、B对地的电位都包含Ug。如果仅考虑接 地电位差Ug的影响，可以假设Us=0。这样，问题又变成了Page20中的 情形。 解决措施：为了避免因两点接地而造成不必要的共模输入，传感器和前 置放大电路一般都只在一侧接地。如果前置放大电路的输入信号线采用 带屏蔽层的电缆连接，屏蔽层也应随传感器或前置放大电路只在一侧接 地，这也是图7-2中为什么只在测量仪器侧接地的原因。
C BL = 2.01 C BH
U AB
1 • = U 903
采用静电屏蔽层来隔离电场耦合的干扰
•
I
•
U
注意图中信号电缆的屏蔽层 只在测量仪器一端接地，而 传感器不接地，防止由于两 点接地引入额外的接地电位 差耦合到测量仪器。
采用导电性能好的导体作为信号电缆的屏蔽层， 如铜网或铝网。虽然信号线与接地屏蔽层之间有 分布电容，但整个屏蔽层通过固定接地成为一个 等电位（零电位）体，电缆内部就与外电场隔离 。
VD =
Z 0 − ∆Z U 2Z 0 − ∆Z
C D C、D两点都有共同的对地分量 U/2， U/2 即共模分量UCM。UCM的大小就是当 电桥平衡时C、D两点的对地电压。 1.如前置放大电路为理想的差分放 大器（暂不考虑图中的ZA、ZAE、 ZB、ZBE），则差分放大器只会放 大C、D两点的电位差∆VCD。
第三节 共阻抗耦合及抗干扰对策
冲击负载电流通过电源内阻抗 影响测量仪器的供电质量
交流供电电源（例如配电变压器）可用下图中的戴维南等效电 路来表示，UAC为交流电压源，ZK代表交流电压源的内阻抗， 包括交流配电变压器的短路阻抗和线路阻抗, 假设ZK=5%。图 中除采用交流供电的测量仪器外，只画有一台电动机M，当电 动机M的额定容量达到供电变压器容量的20%以上时，在电动 机启动瞬间，假设其启动电流为额定电流的10倍，此时电动机 可近视看成一个冲击性负载，电动机启动时刻的冲击电流将使 得电源内阻抗上的压降增大到10×20%× ZK=10%，输出电压 Uo下降约10%。其它负载包括测量仪器的供电电压将出现10% 的短时电压降落，如果这种情况频繁出现，对其它用电设备将 造成供电质量的下降。 图中所描述的用电设备之间的耦合是通过变压器的短路阻抗耦 合的，这个阻抗可以看成是该供电电源范围内所有用电设备的 公共阻抗，所以这类耦合也称共阻抗耦合。
滤波器分类 术语： 通带：可以通过的频率范围； 阻带：不可以通过的频率范围； 截止频率（转折频率）：通带与阻带的界限频率。 其转折特性用Q值来衡量，Q值越高，即灵敏度 越高，频率选择特性越好，通带越窄。
• 分类：
1. 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤 波器。 2. 有源滤波器和无源滤波器
一阶滤波器
图a是一阶无源RC低通滤波器，传递函数为： 图c是一阶有源低通滤波器，传递函数为： 式中 R F / R 1 为直流增益。 传递函数为： H ( s) = (1 + RF )(
R1 1 ) 1 + RF CS
•
I
•
U
电路分析方法-电容耦合 电路分析方法 电容耦合 再从电路的角度来分析两个系统的电容耦合效应 。处于不同电位的交流电导体和测量仪器导体以 及它们之间的空气介质就构成了分布式的杂散电 容，当两个导体间的电压发生变化时，从电路上 理解，就是在电容的两个电极间出现了电容电流 。 所以，严格地讲，电气测量系统本身并非是一个 孤立的电系统。在强电环境下，工频交流电压对 测量仪器的电路间存在电场或电容耦合，这种耦 合有时即便在市电环境下也不容忽视，特别是当 交流电压很高时，这种耦合作用就更强。
第二节 磁场耦合及其抗干扰对策
•
B( r ) =
I
µ i (t ) 2πr
e=−
µS di di = −M 2πr dt dt
设 i (t ) = I m sin ωt
e=− dφ dB = −S dt dt
e=−
µSωI m cos ωt 2πr
图中测量仪表的输入回路由传感器、连接导线A、B 和放大电路的输入阻抗构成一个闭合回路，附近的 交流电流 产生的交变的磁场穿过该闭合回路而发生 交链，根据法拉第电磁感应定律，回路中将有感应 电动势e产生。
• • C BH 1 UB = U= U C BL C BH + C BL 1+ C BH
•
输入到测量差分放大电路的差分电压为UAB=UA-UB：
•
U AB
• 1 1 =( − )U C AL C BL 1+ 1+ C AH C BH
C AL C BL 只有 = C AH C BH
•
时，UAB=0
假如： C AL = 2 C AH
2.如果将图中的输入阻抗ZA、ZB及对地阻抗ZAE、ZBE也考虑起来，则差分 放大器的输入电压将为∆VAB：
∆V AB = VC Z AE Z BE VD VC − VD = − Z Z Z AE + Z A Z BE + Z B 1+ A 1+ B Z AE Z BE
2.如果将图中的输入阻抗ZA、ZB及对地阻抗ZAE、ZBE也考虑起来 ，则差分放大器的输入电压将为∆VAB：
防磁场（互感）耦合的措施 防磁场（互感）
尽可能减小感应回路的面积S（最容易办到） 具体措施有：信号源竟可能靠近测量仪表，导线A、B竟可能 短并且竟可能靠近，如双绞线输入，使用双绞线输入另外的好 处则可以使相反交链的磁通量相互抵消 增加耦合距离r 采用磁屏蔽切断磁耦合路径 屏蔽磁场的基本原理是利用导磁率高的磁性材料制成封闭的屏 蔽罩，屏蔽罩为外部磁场（或磁力线）提供低阻通道，使外部 磁场基本被屏蔽罩收集而不通过屏蔽罩的内部空间。 测量仪器放置在磁场较弱的区域 电流进线和回线所围成的区域之外，由于相反方向电流产生的 磁场有部分相互抵消，而电流进线和回线所围成的区域内部的 磁场同向叠加而被加强。
第六节 滤波器
硬件滤波器能滤除什么干扰？ 硬件滤波器能滤除什么干扰？
硬件滤波基本原则： 滤波器必须根据有用信号和干扰的存在可识别的特征进行 滤波，否则，干扰无法从合成的信号中滤除。 可被硬件滤波器识别的特征：
1.频率不同的差模：如果有用信号和干扰都为差模信号，根据被测 信号和干扰分布的频率范围不同，可设计低通、高通、带通、 带阻滤波器。二者的频率相差越多则越容易滤除（至少相差多 少？）。 2.滤除无用的共模：有用信号总是差模信号（但差模信号还可以包 含差模的干扰），而不会是共模信号。所以，共模分量（不一 定就是干扰）总是需要被滤除的。
• 如果
ZA Z ≠ B Z AE Z BE
，并假设电桥平衡，即VC =VD =U/2，如下图。
Vcc ZA
U 1 1 ∆V AB = （ − ） 0 ≠ ZA ZB 2 1+ 1+ Z AE Z BE
A • VAB B •
ZBE
wk.baidu.com
•
UCM=U/2
ZB
ZAE
电桥平衡时，运放却有非零的输出，且与共模分量大 小和输入阻抗不平衡度成正比。
采用独立的模拟和数字电源去耦
第三节 共模干扰及其对策
共模信号如何转变成差模干扰？ 共模信号如何转变成差模干扰？
Z + ∆Z U VC = 0 2 Z 0 + ∆Z
考虑∆Z<<Z0，VC和VD可化 简为：
VC = Z 0 + ∆Z 1 ∆Z U= U+ U 2Z 0 2 2Z 0
VD =
Z 0 − ∆Z 1 ∆Z U= U− U 2Z 0 2 2Z 0
ZK
•
UAC Uo
•
•
等效电压源
•
IM
M
测量仪器
使用设计完善的稳压电源，减小交流电源电压波 动对测量仪器造成干扰。 对大功率的电动机，加装软启动装置，减小启动 电流对配电系统的冲击。
测量仪器内部不同电路环节间 通过直流稳压电源内阻抗的耦合
共阻抗耦合说明
图中代表了由直流稳压电源供电的数字测量仪器的一般构成 ，运放代表测量仪器的模拟电路部分，MCU代表测量仪器的 数字部分，4-bit的A/D作为模拟和数字电路的中间环节。这 三部分电路由一个直流稳压电源供电，电源的内阻为Rs。模 拟电路和数字电路集成电路中，最基本的元件是晶体管或 MOS管。模拟电路中晶体管工作在线性放大区域，而数字电 路中的晶体管工作饱和导通或截止两者之一。由于MCU中的 数字时序逻辑电路总在一定的高频时钟同步下输出不断翻转 ，其工作电流也就会出现与时钟频率同步的高频纹波。这个 高频纹波电流流过系统的公共阻抗Rs，电源的输出Uo就会 含有高频纹波成分，数字逻辑电路对这种小的纹波电压并不 敏感，但模拟电路却不同。放大电路的直流电源电压出现高 频的波动，会直接在输出中有所反映，从而造成测量误差。
∆V AB =
ZA Z = B =k Z AE Z BE
• 如果
则
VC Z AE Z BE VD VC − VD = − Z Z Z AE + Z A Z BE + Z B 1+ A 1+ B Z AE Z BE 1 1， ∆VAB == (VC − VD ) = ∆VCD
1+ k 1+ k
运放输出仍然与∆VCD 成正比，不会含有共模分量。
共阻抗耦合的去耦
一般数字集成电路产生的高频纹波电流幅值一般不超过mA 级，针对这一特点，常用的简易办法是使用电容退耦或去耦 。其原理是在数字集成电路的电源和地之间并联10uF的电 解电容和0.1uF的无感电容，由这些电容提供数字集成电路 内门电路翻转时所需的部分电流，减小对电源的依赖，从而 削弱与其它电路的耦和。 更好的办法是数字电路和模拟电路分别使用独立的直流稳压 电源供电，模拟地和数字地分开。A/D作为模拟电路和数字 电路的中间连接环节，一般都设有独立的模拟电源和数字电 源管脚，模拟电路和数字电路的公共端只在A/D的模拟地和 数字地相连。
两点接地时屏蔽电缆的接地
仪器外壳
+Vcc A
传 感 器 Ri
• •
RAB
Re
B
Ri
•
Ce
Ig1 g
Ig2 Ig
接地电 位差Ug
• •
•
如果由于测量的需要，传感器和前置放大电路都必须接地，如图所示， 那么两个接地点间不可避免会出现电位差Ug。图中的∆RAB代表测量测 量仪器前置放大电路的不平衡输入电阻（包括信号源、输入信号线和输 入运放内部的不平衡电阻），此时屏蔽电缆两端都应接地，这样利用屏 蔽层的低阻通路来分流输入信号电缆上的共模电流，这样可以减小接地 电位差在信号电缆上产生的电流Ig1，也就减小了由该电流在∆RAB上引入 的电压降，从而减小了共模干扰。
电场或电容耦合对实际测量造成的影响
杂散电容CAH、CBH、CAL、CBL以及Ce一般在几个到几十pF， 这些电容的容抗约为105Ω数量级。差动运放输入电阻Ri1一般 在109Ω以上，忽略差动运放的输入对地阻抗，并假设信号源 输出为零，可得到：
• • C AH 1 UA = U= U C AL C AH + C AL 1+ C AH •
电气测量中的抗干扰技术
上海交通大学电气工程系 罗利文
几种典型的电气干扰
第一节 电容耦合及其抗干扰对策
电场分析方法-静电场耦合 电场分析方法 静电场耦合
首先从空间电场的角度来分析交流电系统和测量系统的耦合。 通常，交流高压线在对地电压为U,在高压线和大地间建立了电 场E，定性分析时，认为E等于电压U和高压线距离地面的高度 h的比值，即E=U/d。处于该电场中的导体的电位Ux正比于电 场E和地面间距离的乘积。
采用浮地设计减小共模干扰
仪器外壳
+Vcc A
传 感 器 Ri
• •
RAB
Re
B
Ri
•
模拟地
Ce
Ig1
Ig2 Ig
接地电 位差Ug
• •
•
测量电路采用与前图直接接地不同的浮地设计，这样可以 加大电流Ig1所经回路的阻抗，进一步减小流过∆RAB的电流 ，这样并联的屏蔽层的分流作用就会得到加强，而共模电 位差Ug对输入电路的耦合作用就会减小。
•
二．共模干扰的抑制 输入电缆屏蔽层采用共模驱动技术。见仪表运放 Dataguard部分说明。
第五节 测量系统输入级的两点接地
传感器和前置放大电路都分别接地 V ，两个接地点之间的阻抗不可能为零 A Z • ，不同接地点之间就会出现一定的电 U Z B • 位差Ug。当这个电位差与被测量的 • 小信号相比，在大小幅度上不能忽略 Z Z U =I Z 时，它就会以共模信号的形式表现出 Z I • • • 来，并耦合到前置放大电路的输入端 ，这时就又得考验前置放大电路的共 模抑制能力。 差分运算放大器的两个输入端A、B对地的电位都包含Ug。如果仅考虑接 地电位差Ug的影响，可以假设Us=0。这样，问题又变成了Page20中的 情形。 解决措施：为了避免因两点接地而造成不必要的共模输入，传感器和前 置放大电路一般都只在一侧接地。如果前置放大电路的输入信号线采用 带屏蔽层的电缆连接，屏蔽层也应随传感器或前置放大电路只在一侧接 地，这也是图7-2中为什么只在测量仪器侧接地的原因。
C BL = 2.01 C BH
U AB
1 • = U 903
采用静电屏蔽层来隔离电场耦合的干扰
•
I
•
U
注意图中信号电缆的屏蔽层 只在测量仪器一端接地，而 传感器不接地，防止由于两 点接地引入额外的接地电位 差耦合到测量仪器。
采用导电性能好的导体作为信号电缆的屏蔽层， 如铜网或铝网。虽然信号线与接地屏蔽层之间有 分布电容，但整个屏蔽层通过固定接地成为一个 等电位（零电位）体，电缆内部就与外电场隔离 。
VD =
Z 0 − ∆Z U 2Z 0 − ∆Z
C D C、D两点都有共同的对地分量 U/2， U/2 即共模分量UCM。UCM的大小就是当 电桥平衡时C、D两点的对地电压。 1.如前置放大电路为理想的差分放 大器（暂不考虑图中的ZA、ZAE、 ZB、ZBE），则差分放大器只会放 大C、D两点的电位差∆VCD。
第三节 共阻抗耦合及抗干扰对策
冲击负载电流通过电源内阻抗 影响测量仪器的供电质量
交流供电电源（例如配电变压器）可用下图中的戴维南等效电 路来表示，UAC为交流电压源，ZK代表交流电压源的内阻抗， 包括交流配电变压器的短路阻抗和线路阻抗, 假设ZK=5%。图 中除采用交流供电的测量仪器外，只画有一台电动机M，当电 动机M的额定容量达到供电变压器容量的20%以上时，在电动 机启动瞬间，假设其启动电流为额定电流的10倍，此时电动机 可近视看成一个冲击性负载，电动机启动时刻的冲击电流将使 得电源内阻抗上的压降增大到10×20%× ZK=10%，输出电压 Uo下降约10%。其它负载包括测量仪器的供电电压将出现10% 的短时电压降落，如果这种情况频繁出现，对其它用电设备将 造成供电质量的下降。 图中所描述的用电设备之间的耦合是通过变压器的短路阻抗耦 合的，这个阻抗可以看成是该供电电源范围内所有用电设备的 公共阻抗，所以这类耦合也称共阻抗耦合。
滤波器分类 术语： 通带：可以通过的频率范围； 阻带：不可以通过的频率范围； 截止频率（转折频率）：通带与阻带的界限频率。 其转折特性用Q值来衡量，Q值越高，即灵敏度 越高，频率选择特性越好，通带越窄。
• 分类：
1. 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤 波器。 2. 有源滤波器和无源滤波器
一阶滤波器
图a是一阶无源RC低通滤波器，传递函数为： 图c是一阶有源低通滤波器，传递函数为： 式中 R F / R 1 为直流增益。 传递函数为： H ( s) = (1 + RF )(
R1 1 ) 1 + RF CS
•
I
•
U
电路分析方法-电容耦合 电路分析方法 电容耦合 再从电路的角度来分析两个系统的电容耦合效应 。处于不同电位的交流电导体和测量仪器导体以 及它们之间的空气介质就构成了分布式的杂散电 容，当两个导体间的电压发生变化时，从电路上 理解，就是在电容的两个电极间出现了电容电流 。 所以，严格地讲，电气测量系统本身并非是一个 孤立的电系统。在强电环境下，工频交流电压对 测量仪器的电路间存在电场或电容耦合，这种耦 合有时即便在市电环境下也不容忽视，特别是当 交流电压很高时，这种耦合作用就更强。
第二节 磁场耦合及其抗干扰对策
•
B( r ) =
I
µ i (t ) 2πr
e=−
µS di di = −M 2πr dt dt
设 i (t ) = I m sin ωt
e=− dφ dB = −S dt dt
e=−
µSωI m cos ωt 2πr
图中测量仪表的输入回路由传感器、连接导线A、B 和放大电路的输入阻抗构成一个闭合回路，附近的 交流电流 产生的交变的磁场穿过该闭合回路而发生 交链，根据法拉第电磁感应定律，回路中将有感应 电动势e产生。
• • C BH 1 UB = U= U C BL C BH + C BL 1+ C BH
•
输入到测量差分放大电路的差分电压为UAB=UA-UB：
•
U AB
• 1 1 =( − )U C AL C BL 1+ 1+ C AH C BH
C AL C BL 只有 = C AH C BH
•
时，UAB=0
假如： C AL = 2 C AH
2.如果将图中的输入阻抗ZA、ZB及对地阻抗ZAE、ZBE也考虑起来，则差分 放大器的输入电压将为∆VAB：
∆V AB = VC Z AE Z BE VD VC − VD = − Z Z Z AE + Z A Z BE + Z B 1+ A 1+ B Z AE Z BE
2.如果将图中的输入阻抗ZA、ZB及对地阻抗ZAE、ZBE也考虑起来 ，则差分放大器的输入电压将为∆VAB：
防磁场（互感）耦合的措施 防磁场（互感）
尽可能减小感应回路的面积S（最容易办到） 具体措施有：信号源竟可能靠近测量仪表，导线A、B竟可能 短并且竟可能靠近，如双绞线输入，使用双绞线输入另外的好 处则可以使相反交链的磁通量相互抵消 增加耦合距离r 采用磁屏蔽切断磁耦合路径 屏蔽磁场的基本原理是利用导磁率高的磁性材料制成封闭的屏 蔽罩，屏蔽罩为外部磁场（或磁力线）提供低阻通道，使外部 磁场基本被屏蔽罩收集而不通过屏蔽罩的内部空间。 测量仪器放置在磁场较弱的区域 电流进线和回线所围成的区域之外，由于相反方向电流产生的 磁场有部分相互抵消，而电流进线和回线所围成的区域内部的 磁场同向叠加而被加强。
第六节 滤波器
硬件滤波器能滤除什么干扰？ 硬件滤波器能滤除什么干扰？
硬件滤波基本原则： 滤波器必须根据有用信号和干扰的存在可识别的特征进行 滤波，否则，干扰无法从合成的信号中滤除。 可被硬件滤波器识别的特征：
1.频率不同的差模：如果有用信号和干扰都为差模信号，根据被测 信号和干扰分布的频率范围不同，可设计低通、高通、带通、 带阻滤波器。二者的频率相差越多则越容易滤除（至少相差多 少？）。 2.滤除无用的共模：有用信号总是差模信号（但差模信号还可以包 含差模的干扰），而不会是共模信号。所以，共模分量（不一 定就是干扰）总是需要被滤除的。
• 如果
ZA Z ≠ B Z AE Z BE
，并假设电桥平衡，即VC =VD =U/2，如下图。
Vcc ZA
U 1 1 ∆V AB = （ − ） 0 ≠ ZA ZB 2 1+ 1+ Z AE Z BE
A • VAB B •
ZBE
wk.baidu.com
•
UCM=U/2
ZB
ZAE
电桥平衡时，运放却有非零的输出，且与共模分量大 小和输入阻抗不平衡度成正比。
采用独立的模拟和数字电源去耦
第三节 共模干扰及其对策
共模信号如何转变成差模干扰？ 共模信号如何转变成差模干扰？
Z + ∆Z U VC = 0 2 Z 0 + ∆Z
考虑∆Z<<Z0，VC和VD可化 简为：
VC = Z 0 + ∆Z 1 ∆Z U= U+ U 2Z 0 2 2Z 0
VD =
Z 0 − ∆Z 1 ∆Z U= U− U 2Z 0 2 2Z 0
ZK
•
UAC Uo
•
•
等效电压源
•
IM
M
测量仪器
使用设计完善的稳压电源，减小交流电源电压波 动对测量仪器造成干扰。 对大功率的电动机，加装软启动装置，减小启动 电流对配电系统的冲击。
测量仪器内部不同电路环节间 通过直流稳压电源内阻抗的耦合
共阻抗耦合说明
图中代表了由直流稳压电源供电的数字测量仪器的一般构成 ，运放代表测量仪器的模拟电路部分，MCU代表测量仪器的 数字部分，4-bit的A/D作为模拟和数字电路的中间环节。这 三部分电路由一个直流稳压电源供电，电源的内阻为Rs。模 拟电路和数字电路集成电路中，最基本的元件是晶体管或 MOS管。模拟电路中晶体管工作在线性放大区域，而数字电 路中的晶体管工作饱和导通或截止两者之一。由于MCU中的 数字时序逻辑电路总在一定的高频时钟同步下输出不断翻转 ，其工作电流也就会出现与时钟频率同步的高频纹波。这个 高频纹波电流流过系统的公共阻抗Rs，电源的输出Uo就会 含有高频纹波成分，数字逻辑电路对这种小的纹波电压并不 敏感，但模拟电路却不同。放大电路的直流电源电压出现高 频的波动，会直接在输出中有所反映，从而造成测量误差。
∆V AB =
ZA Z = B =k Z AE Z BE
• 如果
则
VC Z AE Z BE VD VC − VD = − Z Z Z AE + Z A Z BE + Z B 1+ A 1+ B Z AE Z BE 1 1， ∆VAB == (VC − VD ) = ∆VCD
1+ k 1+ k
运放输出仍然与∆VCD 成正比，不会含有共模分量。
共阻抗耦合的去耦
一般数字集成电路产生的高频纹波电流幅值一般不超过mA 级，针对这一特点，常用的简易办法是使用电容退耦或去耦 。其原理是在数字集成电路的电源和地之间并联10uF的电 解电容和0.1uF的无感电容，由这些电容提供数字集成电路 内门电路翻转时所需的部分电流，减小对电源的依赖，从而 削弱与其它电路的耦和。 更好的办法是数字电路和模拟电路分别使用独立的直流稳压 电源供电，模拟地和数字地分开。A/D作为模拟电路和数字 电路的中间连接环节，一般都设有独立的模拟电源和数字电 源管脚，模拟电路和数字电路的公共端只在A/D的模拟地和 数字地相连。