微弱信號經過長電纜信號線連接后信號出現波動
在某儀表信號電路設計中，傳感頭輸出信號是微伏級的交流電壓信號，信號經過10米的屏蔽電纜線后再輸入儀表放大電路進行放大處理如圖1所示，電纜的屏蔽線已做過良好的接地處理，測試過程中，信號會偶爾出現波動且導致工作不穩定，出現如圖2的波形。
圖1
圖2
經分析，是由于信號在原來波形的基礎上疊加了工頻信號干擾。出現這種情況，主要因為電纜本身存在分布電容和電阻，信號通過電纜以后，降低了儀表放大器的輸入阻抗，同時分布電容和電阻的參數不一致，導致信號出現相位變化，綜上兩種原因降低了儀表放大電路抑制共模干擾的能力。
解決辦法是抵消電纜分布參數的影響。思路是給電纜的屏蔽層疊加一個和傳輸的信號同步的且信號幅度一致的信號，保證電纜屏蔽層與信號層之間平衡電勢，來抑制分布電容參數。如下圖3所示：
圖3
儀表放大電路的輸出信號經過U13運放進行跟隨后輸入到電纜線的屏蔽電路層，保證屏蔽電纜層的信號電壓和信號線電壓同步，抵消了電纜的分布電容參數，使得改進后信號質量得到了很好的改善。
審核編輯：劉清
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原文標題：【避坑指南】微弱信號經過長電纜信號線連接后信號出現波動
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