什么是护戒?

电器工程 当前的
2022-01-22 17:14:13

我听说过Guard Rings很多次,我知道他们应该在不应该没有洋流的地方避开洋流,但我从来没有找到一个好的文本来阅读更多关于它的信息。

有人可以正确描述它们还是请推荐一些材料以进一步阅读?

4个回答

从我对先前问题的回答:

保护环传统上用于保护电路中的高阻抗节点免受表面泄漏电流的影响。保护环是一个铜环,由低阻抗源驱动到与高阻抗节点相同的电压。这通常是运算放大器的输入引脚。

下面是 National Semi 的AN-241金属罐运算放大器的经典保护环布局示例

保护环布局

它的工作方式是,假设附近有一个低阻抗节点,如图所示V-电流不能从V-易受影响的输入引脚流过,因为它会首先到达保护环,并被驱动保护环的源消耗。同时,保护环不会将其自身的任何泄漏电流驱动到易受影响的节点上,因为它保持在非常相似的电位。

保护环类似于三同轴电缆的保护导体。使用三同轴电缆时,外部编织层接地并充当传统的静电屏蔽。内编织层是保护层,将由测量设备驱动到近似于内导体上输入信号的电位。这最大限度地减少了涉及输入信号的泄漏电流,因为周围的材料非常接近相同的电位。它还通过将连接到输入信号的电容两侧保持在相同的电位,最大限度地减少了通过电缆电容(包括一些颤噪器)产生的耦合噪声的影响。

吉时利仪器公司出版的“低电平测量手册”是小信号效应的极好参考它可以从他们的网站上获得,或者您可以通过纸质副本与友好的代表交谈以供经常参考。

保护环不是将共模噪声分流到地,在这种情况下,耦合电容会在交流信号上吸收电流,而是使用输出信号来分流附近的电场,方法是消除与输入没有电压差的电流,从而降低杂散噪声的有效电容并且还减少了电容负载的电压降的负载效应。

因此,将保护视为一种屏蔽和减少负载电容效应的方法,负载电容效应会从地中感应出噪声电压。接地噪声耦合到信号显着减少保护。

保护装置也用于离子室的辐射测量,以防止连接器处的表面电流泄漏。有一个最里面的信号连接,中间保护和最外面的连接。内部连接到腔室内的电线,外部连接到腔体。当在这两个导体之间施加几百伏的偏压时,表面和电缆泄漏可以轻松交换感兴趣的纳安信号。解决方案是将保护导体驱动到与内导体相同的电位。泄漏电流仅从外部流向保护,内部的信号受到保护。使用 100 伏偏压很容易得到小于 1 皮安的泄漏(但是,准确测量泄漏非常棘手)。

吉时利手册是关于这个主题的一个很好的参考资料,还有很多其他在测量小信号时可能会导致错误的东西。