利用双绞线与低通滤波器抑制射频干扰和电磁干扰

能解决问题?软件工具Solve Elec是一款电路仿真器，带有低通滤波器设计文件，这是一个简单的RC滤波器。利用该RC滤波器，更改参数值，得到8kHz下的3dB衰减，频响特性如图6所示。

图6. 图中所示为简单的RC滤波器对电话线中RFI的响应特性。

对于音频信号，3kHz时衰减小于0.5dB，而对电台的RFI干扰则衰减44dB，或150倍。实际上，我们也利用了电话线的电阻和电感串联元件，只是增加了一个小的接地电容，对电台的RFI做进一步的衰减。

现在，我们重新考虑工厂的温度测量系统，其中导线有数百英尺长，相当于一个无线电天线，因此，受RFI影响的几率非常大。如果在规定的时间周期内，温度测量数据保持一致，可以在检测线路中串联一个低通滤波器，以消除RFI。那么，如何通过双绞线接收信号?当然要采用差分信号，确保干扰信号彼此抵消，图7所示为此类电路。

图7. 采用MAX5426高精度电阻网络构成差分放大器，可灵活设置放大器参数。

图7所示的电路配置也称为仪表放大器，市场上可以找到多种完全集成的方案，MAX5426高精度电阻网络为设计人员提供了控制放大器参数的便利条 件。高精度电阻允许以数字方式选择差分增益：1、2、4或8，精度可选择0.5%至0.025%。电阻的精确匹配确保获得79dB以上的共模抑制指标。电 路设计人员可方便选择运算放大器，根据具体应用量身定制频率响应特性，改善前端滤波。

结论

虽然Alexander Graham Bell很早就阐述了双绞线原理，至今我们仍然可以通过互联网或无线电听到Chubby Checker和"双绞线"，如果Bell知道双绞线、电路设计、仿真工具以及FPGA对现代科学贡献，他一定会感到吃惊。 正确选择双绞线和低通滤波器，即可降低EMI和RFI，提高数据通信的可靠性。