[发明专利]噪声传感器

说明书

技术领域

本发明涉及噪声传感器。具体地，本发明非排除性地涉及一种共模噪声传感器。

背景技术

电力线上的瞬态噪声可以表示为相对于保护接地的电势差。在具有接地连接或没有接地连接的包括两条电力线的电源中，瞬态噪声可以包括共模(CM)噪声和差模(DM)噪声。CM噪声是存在于两条线路上的对地电势。DM噪声可以表示为存在于每一条电力线上具有相反幅值的对地电势。在典型的应用中，同时存在CM噪声和DM噪声。

对很多电子设备应用来说，电磁兼容性是一个重要问题。例如，可能需要确保电磁兼容性以遵守国际标准。此外，很多数字电路对电磁噪声的敏感度增加也增加了维持电磁兼容性的重要性。

已知无源滤波器可用于减少电磁干扰(EMI)噪声。无源滤波器便宜且可靠，但是相比提供功能的组件所占据的空间，无源滤波器在印刷电路板(PCB)上可能占据了大量的物理空间。此外，无源滤波器的能耗也不可忽视，因此这种滤波器会降低整个系统的效率。

就PCB空间占据和功率效率而言，可以认为有源滤波器比无源滤波器更有优势。为主动减少EMI噪声，必须检测要对其进行补偿的噪声信号。然而，由于两种类型的传导(conducted)噪声(共模(CM)噪声和差模(DM)噪声)要求不同的消除或缓解方法，对于有源滤波器而言感测总的噪声信号可能是不够的。因此，可能重要的是，分别感测或确定CM和/或DM噪声，使得正确地考虑噪声。

在一些噪声传感器中，噪声传感器内的相移可能导致共模噪声信号感测的精确度降低。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种具有单放大路径的共模噪声传感器，包括：

第一端子和第二端子，用于从电源接收相应的第一和第二信号；

放大器级，连接到所述第一端子和第二端子并具有输出；以及

电阻器网络，连接到所述放大器级，所述电阻器网络被布置为使所述放大器级的输出被配置为提供输出信号，所述输出信号中所述第一信号和第二信号中的差模噪声比所述第一信号和第二信号中的共模噪声优先被抑制。

提供用于提供代表共模信号噪声的信号的单放大路径，这意味着与并行放大路径所引起的相移有关的困难得到了减轻。此外，通过提供用于从电源接收相应第一信号和第二信号的第一端子和第二端子，共模噪声传感器可以直接而非电感性地耦合到电源。避免电感性耦合使共模噪声传感器的成本和尺寸得到了降低。电阻器网络的布置而非耦合到电源的布置使得例如差模噪声传感器提供差模噪声比共模噪声优先被抑制的输出信号。

由于所述电阻器网络的布置，所述放大器级可以消除所述差模噪声，使得所述输出信号代表所述共模噪声。所述输出信号中共模噪声与差模噪声的比值大于10。

所述第一端子和/或第二端子可以被配置为直接连接到和/或电容性耦合到所述电源。所述放大器级可以具有反相输入和非反相输入。所述反相输入可以经由滤波电容器连接到所述第一端子。

所述电阻器网络中的各电阻器的电阻可以被加权，使得所述放大器级的输出被配置为提供使所述第一和第二信号中的差模噪声比所述第一和第二信号中的共模噪声优先被抑制的输出信号。

所述电阻器网络可以包括第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器中的一个或多个。所述第一电阻器可以与所述滤波电容器串联在所述第一端子和所述反相输入之间。所述第二电阻器可以连接在所述放大器级的输出和所述放大器级的反相输入之间。所述第三电阻器可以连接在所述放大器级的非反相输入和接地之间。所述第四电阻器可以连接在所述非反相输入和所述第二端子之间。所述第一电阻器的电阻R₁可以为：

其中R₂是所述第二电阻器的电阻，R₃是所述第三电阻器的电阻，R₄是所述第四电阻器的电阻。

可以提供在所述非反相输入和接地之间与所述第三电阻器串联的接地电容器。所述接地可以是保护接地。所述接地电容器可以是y电容器。

所述电阻器网络可以包括第五电阻器。所述第一电阻器可以在节点处连接到所述滤波电容器。所述第五电阻器可以连接在所述节点和所述第二端子之间。所述第五电阻器可以被提供在所述放大器级的反相输入和非反相输入之间。