Amplificateurs opérationnels à immunité IEM

Les amplificateurs opérationnels sont très populaires et souvent utilisés dans une variété d'applications, par exemple pour amplifier un faible signal provenant d'un capteur IoT, et pour collecter et transmettre ses données par communication sans fil. En ce qui concerne cet article, nous souhaitons simplement mettre en évidence l'effet des interférences électromagnétiques (IEM) sur le fonctionnement des amplificateurs opérationnels, ce qui est presque inévitable, car nous sommes exposés partout à un éventail de sources qui sont d'une part intentionnelles, comme les téléphones cellulaires, les émetteurs radio, le Wi-Fi, le Bluetooth, les télécommandes. Mais d'autre part, également involontaires, comme les horloges de système, les oscillateurs, les processeurs, les régulateurs de commutation, pour n'en citer que quelques-unes.

Ces sources d'interférence (figure 1) peuvent avoir n'importe quel type de fréquence, de quelques mégahertz jusqu'à la gamme des gigahertz, et sont soit des IEM conduites (transmises par des éléments connectés) soit des IEM rayonnées (transmises par des éléments sans fil), comme la disposition du circuit imprimé, les câbles, les fils du boîtier et même les fils de liaison internes de la puce.
 

Comment observer l'impact des IEM ?

L'effet le plus courant est un décalage de la tension de sortie ; l'interférence AC est en quelque sorte redressée par des jonctions P-N internes et filtrée par le circuit, elle apparaît finalement comme un décalage amplifié de la tension de sortie corrompant les mesures analogiques et/ou les données numériques. Les EMI peuvent apparaître sur n'importe quelle borne, y compris les entrées, les sorties, les lignes d'alimentation et de commande. Cependant, en général, on suppose que la borne d'entrée est la plus vulnérable à l'influence des IEM par rapport aux autres bornes. La quantité de tension de décalage fluctue en fonction de l'intensité de l'interférence IEM. La figure 2 montre les détails de l'effet d'une rafale RF Bluetooth provoquant un décalage important de la tension de décalage dans un circuit d'amplificateur opérationnel traditionnel.
 

Définition du rapport de rejet IEM

Dans de nombreux amplificateurs opérationnels modernes, des mesures contre les IEM sont prises, un nouveau terme a été introduit dans la liste des paramètres, appelé le rapport de rejet des interférences électromagnétiques ou EMIRR en abrégé et indique le niveau d'immunité aux interférences. Plus la valeur EMIRR est élevée, plus le décalage de la tension de décalage est faible. Référez-vous à la Figure 3 et notez que cet ampli-op a une immunité élevée pour le burst RF, presque aucune évidence visible de tout décalage de tension de décalage sur la sortie de l'ampli-op.

Comparaison des mesures EMIRR

Lors de la conception d'une application, il est important de sélectionner le bon ampli-op si l'on s'attend à une source importante d'IEM à proximité des entrées sensibles de l'ampli-op. La figure 4 montre le NJU77552 avec un solide EMIRR dans la gamme des gigahertz en comparaison avec des amplificateurs opérationnels d'autres marques. Il est évident que le NJU77552 filtre les interférences de la radio Bluetooth 2,4 GHz sans problème, alors que les autres produits présentent des défauts dans le signal de sortie.

Pour en savoir plus sur l'EMIRR et les autres caractéristiques des amplificateurs opérationnels, consultez notre site web.
 

     

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