噪聲傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及噪聲傳感器。具體地，本發(fā)明非排除性地涉及一種共模噪聲傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力線上的瞬態(tài)噪聲可以表示為相對于保護(hù)接地的電勢差。在具有接地連接或沒 有接地連接的包括兩條電力線的電源中，瞬態(tài)噪聲可以包括共模（CM)噪聲和差模（DM)噪 聲。CM噪聲是存在于兩條線路上的對地電勢。DM噪聲可以表示為存在于每一條電力線上 具有相反幅值的對地電勢。在典型的應(yīng)用中，同時(shí)存在CM噪聲和DM噪聲。
[0003] 對很多電子設(shè)備應(yīng)用來說，電磁兼容性是一個(gè)重要問題。例如，可能需要確保電磁 兼容性以遵守國際標(biāo)準(zhǔn)。此外，很多數(shù)字電路對電磁噪聲的敏感度增加也增加了維持電磁 兼容性的重要性。
[0004] 已知無源濾波器可用于減少電磁干擾（EMI)噪聲。無源濾波器便宜且可靠，但是 相比提供功能的組件所占據(jù)的空間，無源濾波器在印刷電路板（PCB)上可能占據(jù)了大量的 物理空間。此外，無源濾波器的能耗也不可忽視，因此這種濾波器會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0005] 就PCB空間占據(jù)和功率效率而言，可以認(rèn)為有源濾波器比無源濾波器更有優(yōu)勢。 為主動(dòng)減少EMI噪聲，必須檢測要對其進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑肼曅盘?hào)。然而，由于兩種類型的傳導(dǎo) (conducted)噪聲（共模（CM)噪聲和差模（DM)噪聲）要求不同的消除或緩解方法，對于有 源濾波器而言感測總的噪聲信號(hào)可能是不夠的。因此，可能重要的是，分別感測或確定CM 和/或DM噪聲，使得正確地考慮噪聲。
[0006] 在一些噪聲傳感器中，噪聲傳感器內(nèi)的相移可能導(dǎo)致共模噪聲信號(hào)感測的精確度 降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種具有單放大路徑的共模噪聲傳感器，包括：
[0008] 第一端子和第二端子，用于從電源接收相應(yīng)的第一和第二信號(hào)；
[0009] 放大器級(jí)，連接到所述第一端子和第二端子并具有輸出；以及
[0010] 電阻器網(wǎng)絡(luò)，連接到所述放大器級(jí)，所述電阻器網(wǎng)絡(luò)被布置為使所述放大器級(jí)的 輸出被配置為提供輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)中所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中的差模噪聲比所 述第一信號(hào)和第二信號(hào)中的共模噪聲優(yōu)先被抑制。
[0011] 提供用于提供代表共模信號(hào)噪聲的信號(hào)的單放大路徑，這意味著與并行放大路徑 所引起的相移有關(guān)的困難得到了減輕。此外，通過提供用于從電源接收相應(yīng)第一信號(hào)和第 二信號(hào)的第一端子和第二端子，共模噪聲傳感器可以直接而非電感性地耦合到電源。避免 電感性耦合使共模噪聲傳感器的成本和尺寸得到了降低。電阻器網(wǎng)絡(luò)的布置而非耦合到電 源的布置使得例如差模噪聲傳感器提供差模噪聲比共模噪聲優(yōu)先被抑制的輸出信號(hào)。
[0012] 由于所述電阻器網(wǎng)絡(luò)的布置，所述放大器級(jí)可以消除所述差模噪聲，使得所述輸 出信號(hào)代表所述共模噪聲。所述輸出信號(hào)中共模噪聲與差模噪聲的比值大于10。
[0013] 所述第一端子和/或第二端子可以被配置為直接連接到和/或電容性耦合到所述 電源。所述放大器級(jí)可以具有反相輸入和非反相輸入。所述反相輸入可以經(jīng)由濾波電容器 連接到所述第一端子。
[0014] 所述電阻器網(wǎng)絡(luò)中的各電阻器的電阻可以被加權(quán)，使得所述放大器級(jí)的輸出被配 置為提供使所述第一和第二信號(hào)中的差模噪聲比所述第一和第二信號(hào)中的共模噪聲優(yōu)先 被抑制的輸出信號(hào)。
[0015] 所述電阻器網(wǎng)絡(luò)可以包括第一電阻器、第二電阻器、第三電阻器和第四電阻器中 的一個(gè)或多個(gè)。所述第一電阻器可以與所述濾波電容器串聯(lián)在所述第一端子和所述反相 輸入之間。所述第二電阻器可以連接在所述放大器級(jí)的輸出和所述放大器級(jí)的反相輸入 之間。所述第三電阻器可以連接在所述放大器級(jí)的非反相輸入和接地之間。所述第四電 阻器可以連接在所述非反相輸入和所述第二端子之間。所述第一電阻器的電阻R 1可以為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有單放大路徑的共模噪聲傳感器，包括： 第一端子和第二端子，用于從電源接收相應(yīng)的第一信號(hào)和第二信號(hào)； 放大器級(jí)，連接到所述第一端子和第二端子并具有輸出；以及 電阻器網(wǎng)絡(luò)，連接到所述放大器級(jí)，所述電阻器網(wǎng)絡(luò)被布置為使所述放大器級(jí)的輸出 被配置為提供輸出信號(hào)，在所述輸出信號(hào)中所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中的差模噪聲比所述 第一信號(hào)和第二信號(hào)中的共模噪聲優(yōu)先被抑制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的共模噪聲傳感器，其中由于所述電阻器網(wǎng)絡(luò)的布置，所述放大器 級(jí)消除所述差模噪聲，使得所述輸出信號(hào)代表所述共模噪聲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的共模噪聲傳感器，其中所述第一端子和第二端子被配置為直 接連接到或電容性耦合到所述電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的共模噪聲傳感器，其中所述輸出信號(hào)中共模噪聲與差模 噪聲的比值大于10。
5. 根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述電阻器網(wǎng)絡(luò)中的電阻器被 加權(quán)，使得所述放大器級(jí)的輸出被配置為提供所述輸出信號(hào)使得所述第一和第二信號(hào)中的 差模噪聲比所述第一和第二信號(hào)中的共模噪聲優(yōu)先被抑制。
6. 根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述放大器級(jí)具有反相輸入和 非反相輸入，其中所述反相輸入經(jīng)由濾波電容器連接到所述第一端子。
7. 根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述電阻器網(wǎng)絡(luò)包括第一電阻 器、第二電阻器、第三電阻器和第四電阻器，所述第一電阻器與所述濾波電容器串聯(lián)在所述 第一端子和所述反相輸入之間，所述第二電阻器連接在所述輸出和所述反相輸入之間，所 述第三電阻器連接在所述非反相輸入和接地之間，所述第四電阻器連接在所述非反相輸入 和所述第二端子之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的共模噪聲傳感器，其中所述第一電阻器的電阻Ri為：
其中R2是所述第二電阻器的電阻，R3是所述第三電阻器的電阻，R4是所述第四電阻器 的電阻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的共模噪聲傳感器，其中提供在所述非反相輸入和接地之間與 所述第三電阻器串聯(lián)的電容器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的共模噪聲傳感器，其中所述電容器是y電容器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至10中任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述電阻器網(wǎng) 絡(luò)包括第五電阻器，所述第一電阻器在節(jié)點(diǎn)處連接到所述濾波電容器，所述第五電阻器連 接在所述節(jié)點(diǎn)和所述第二端子之間。
12. 根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述電源具有交流電流源輸 入，并且所述第一端子和第二端子每一個(gè)配置為耦合到所述電源的相位端子和中性端子中 的一個(gè)或者所述電源的橋整流器的正極端子和負(fù)極端子中的一個(gè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的共模噪聲傳感器，其中所述放大器級(jí)的電壓源參考中性線、負(fù) 極端子或者電路接地。
14. 根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器，其中所述共模噪聲傳感器不包括 電感器。
15.-種噪聲消除設(shè)備，包括前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的共模噪聲傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有單放大路徑的共模噪聲傳感器，包括：第一端子和第二端子，用于從電源接收相應(yīng)的第一和第二信號(hào)；放大器級(jí)，連接到第一端子和第二端子并具有輸出；以及電阻器網(wǎng)絡(luò)，連接到放大器級(jí)，電阻器網(wǎng)絡(luò)被布置為使放大器級(jí)的輸出被配置為提供輸出信號(hào)，輸出信號(hào)中第一信號(hào)和第二信號(hào)中的差模噪聲比第一信號(hào)和第二信號(hào)中的共模噪聲優(yōu)先被抑制。
【IPC分類】G01H11-06
【公開號(hào)】CN104807537
【申請?zhí)枴緾N201510040964
【發(fā)明人】于爾根·斯塔爾, 詹斯·戈特爾, 托馬斯·杜爾巴姆, 亞歷山大·帕維里克, 安東·布洛姆, 漢斯·哈貝爾施塔特, 弗朗斯·潘謝爾
【申請人】恩智浦有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年1月27日
【公告號(hào)】EP2899882A1, US20150212133