继电器消除了高压噪声

文章作者:jui - Tsai

大多数实验室和工业环境在重型机械，仪器，电源和电视台的所有频率下都有各种电气噪声源。

工程师使用了许多简单的设备和技术来处理这种噪音。这些技术包括使用适当的接地方法，屏蔽和扭曲的电线，信号平均，差分输入电压放大器和滤波器。

虽然这些方法可以在大多数测量中控制和降低噪声，但一些技术只是防止噪声进入系统，而其他的只是从信号中去除不必要的噪声。这些方法通常只在低压系统中使用;它们不能解决高压引起的噪声。

这个设计理念为降低高压引起的噪声提供了一个实用的方法。扫描电子显微镜的浮动输入具有高阻抗，它作为一个天线，接收噪声信号。该显微镜的驱动器需要高压信号来驱动它们的压电滑棒堆叠马达。运动机制需要一个斜坡波形跨越到800V p-p。该机构需要多个通道，因为有三个角度的尖端运动。一些显微镜包含用于原子力显微镜的光程调整微滑块;这些范围需要更多的通道。

这个简单的电路通过电阻将未通电的输入连接到地

传统上，每个通道都需要一个高压放大器。所以，两个角度的针尖运动需要两个高压放大器，三个角度需要三个放大器，以此类推。然而，高压放大器价格昂贵，需要PCB(印刷电路板)上相当大的空间。因此，只使用一个在多个通道之间切换的高压放大器来控制多个尖端运动，节省了成本和空间。高压连接器的引脚之间有足够的空间，以避免干扰相邻信号。但是高压连接器价格昂贵，而且体积太大，不容易布置。因此，最好的选择是使用商业RS 232标准，9针/25针连接器。大多数商用rs232连接器的引脚距离足够近，可以很容易地接收到感应的高压信号。您可以通过将一个低阻抗连接到rs232连接器的浮动引脚来解决这个问题。
在这个电路中，三个压电电机，pz1, pz2，和pz3，连接到rs232 9T连接器的t1, t5和t9引脚。该电路有三个继电器，将高压输入开关到压电电机。继电器的常开节点连接到高压放大器的输出。继电器的常闭节点连接到三个1 kΩ电阻，以旁路高压诱导噪声到地。

*关于作者:Jui-I - Tsai贡献了这篇文章。

这篇文章是由编辑挑选的重新出版的设计构思。它于2007年9月13日首次发表在EDN.com上