偷偷说，MPS的EMI资料库让我有种相见恨晚的感觉，你们试试就懂。

深入分析了4-20mA的运放选型、A/D基准电压对测量精度影响等问题。其中，为了提供抗干扰能力，输入至运放的信号需要改为差分输入而不是单端输入。运放的作用不少网友提到，既然运放只是用作电压跟随器，没有放大作用，何不省了运放，直接将电压输入至处理器的A/D口。不经过电压跟随器的检测电路采用电压跟随器进行信号隔离的检测电路在我看来，除了没有对信号进行放大之外，运放起到了下述作用：01隔离以及阻抗变换运放具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点。利用这一特点，实现了输入输出的阻抗不会影响输出以及输入信号。从4-20mA的输入端口往里看，输入阻抗的等效电路如下图：输入阻抗的等效电路输入阻抗为：其中，RIN为负载的输入阻抗，而Ri是4-20mA信号的输入阻抗；对于直接输入A/D口的电路，RIN为A/D口的输入阻抗；对于电压跟随器电路，RIN为运放的输入阻抗；在最近的文章中，我一直强调，不随器件、温度、时间而变化的误差可以通过标定消除。因此，只需要考虑RIN的变化对Rin产生的变化而导致的误差。根据下图的运放等效模型，可以算出同相端的共模输入阻抗为。运放等效模型在节点1,运用节点电流法，流入节点的所有电路总和为0，有下式成立：移项化简得到：得到电流i为：同相端输入阻抗为：对于电压跟随器，R1=∞，R2=0得到：其中rd为开环输入电阻，r0为开环输出电阻，α为开环电压放大倍数；典型的rd是兆欧级甚至更大，而r0是百欧级。从规格书上，我们知道：TLV4333规格书开环放大倍数α与开环增益AOL的关系为：，典型值为125892.5412，最大值为3162277.66。从而运放TLV4333的同相端输入阻抗可以认为无穷大。而从STM32F103的规格书中，可以查到I/O的输入电流，如下：输入漏电流从漏电流可以推算，其输入电阻为MΩ级；因此，运放的输入电阻远远大于处理器IO口的输入电阻；因此，处理器I/O口的输入电阻对电流采样电阻的影响也远大于运放的输入电阻。还需要注意的是，PCB的上面的漏电电阻也是会对精度产生影响的不可忽略的因素；特别是在潮湿的环境中，而且PCB上堆积了灰尘，其漏电电阻可能低至百K级别。远小于运放输入电阻，成为影响检测精度的关键因素。通过增加PCB走线之间的间隙，以及在PCB上喷三防漆，可以有效减少这一影响。02滤波抗干扰通过在运放端并联滤波电容，构成有源低通滤波器，可以有效滤除高频干扰；另外，在最近的文章中，因为考虑到在信号前级还有一个信号隔离器，所有运放采用了简单的信号单端输入；其缺点是没办法有效过滤从4-20mA信号的共模信号干扰；进一步对电路进行改造，如下：从而将单端输入改为差分输入，格外注意的是，下述电路仅为示意，因不满足隔离以及共模输入电压的要求，并不能实际用于产品中。在下一篇文章中详细分析参数取值以及抗干扰的原理。差分输入电路声明： 声明：文章来源头条物联网全栈开发。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。 来源：成华区一芯科技电子网络工作室