多个USB口直流输出口低端电流采样共地干扰如何解决

上面是USB和TYPEC的电路原理图和车充输出的原理图，圈起来的电阻是被影响的采样电阻，当左边绿色圈起来USB电路工作，右边的采样电阻采样的电压就会被干扰，而且这个干扰会随着左边的电流变大而变大即使这个DC采样电阻外部没接负载，相当于采样电阻一端悬空一端接GND。这个问题如何产生的如何解决呢

以下内容部分参考ChatGPT模型：

这个问题的产生是因为采样电阻与USB电路共地，导致左边电路工作时会对采样电阻的电压造成干扰。解决方法可以是使用差分采样，即在采样电阻的两端分别接入两个电压跟踪放大器，将两个信号相减得到差分信号，从而消除共地干扰。例如下面是一种基于差分放大器的电流采样电路：

+Vcc
 |
 +------------+
 |            |
R1           R2
 |            |
 +----+-------+
      |
     R3
      |
      +---> Vout

其中R1和R2是两个相等的电阻，用于将电流Iin分成两个相等的信号通过两个电压跟踪放大器进行差分放大。R3是差分放大器的反馈电阻，可以根据需要进行调整。Vout即为采样电压输出，可以通过AD转换器进行数字化处理。该电路可以有效消除共地干扰，并提高采样精度。

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基于最新版ChatGPT4的回答，望采纳！！！有其他问题也可以询问我哦💕（最新版更智能，功能更加强大）:
从你提供的电路图中，我能看出你正在尝试测量USB和Type-C电路的输出电流，并使用一个采样电阻进行电流测量。然而，你遇到了共地干扰的问题，导致在USB电路工作时，采样电阻的电压被干扰。

这个问题可能是由于共地干扰引起的。当两个电路共享相同的地线时，它们之间的信号可能会相互干扰。在你的电路中，USB电路和采样电路共享相同的地线。因此，USB电路的工作可能会导致共地干扰，从而影响采样电阻的电压测量。

解决这个问题的方法之一是使用差分采样电路。差分采样电路将使用两个相互独立的输入信号，并将它们相减以消除共模噪声。这将允许你测量电流，同时消除USB电路对采样电阻的干扰。在你的电路中，你可以使用差分放大器来实现这个目标。

此外，你还可以尝试使用滤波器来降低共模干扰。你可以在采样电路的输入端添加一个RC滤波器，以消除高频噪声。这将有助于减少USB电路对采样电阻的干扰。

最后，还有一个可能的解决方案是使用独立的地线。你可以在USB电路和采样电路之间添加一个隔离器，以隔离它们的地线。这将消除共地干扰，并允许你测量电流，同时避免共地干扰。

需要注意的是，如果你没有电路设计的经验，这些方法可能需要一些时间和努力来实现。如果你不确定如何正确地实现这些解决方案，请咨询专业的电路设计师或工程师来获取更多帮助。

你可以用以下方法试一下

使用隔离器：可以使用USB隔离器或者光耦隔离器来隔离不同的USB口，从而避免共地干扰。
使用电源滤波器：可以在每个USB口的输出端添加电源滤波器，以减少噪声和干扰。
使用独立电源：可以为每个USB口提供独立的电源，从而避免共地干扰。
使用低噪声电源：可以使用低噪声电源来为USB口提供电源，以减少噪声和干扰。
优化布局：可以优化USB口的布局，将它们分开，减少相互之间的干扰。

使用差分放大器：差分放大器可以将信号与参考电压之间的差异放大，并抵消共模信号（即共地干扰）。这种方法需要使用专门的放大器电路，但可以提高信号的抗干扰性能。

增加电源滤波器：在每个USB口直流输出口和电源之间添加电源滤波器，可以减少电源线上的噪声和干扰。这种方法不需要特殊的电路，但需要更多的电源滤波器。

分离地线：在USB口直流输出口和电源之间使用独立的地线，可以减少共地干扰。这种方法需要对电路进行修改，但可以提高信号的抗干扰性能。

使用隔离放大器：隔离放大器可以将输入信号和输出信号之间隔离，从而减少共地干扰。这种方法需要使用专门的隔离放大器电路，但可以提高信号的抗干扰性能。

需要根据具体情况选择合适的方法，以提高测量结果的准确性和稳定性。

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
此问题产生的原因是由于USB和TYPEC的电路与车充输出电路共地，导致共模噪声干扰，当USB电路工作时，共模噪声会通过共地传播到右侧采样电阻处，从而引起采样电压的变化，从而影响后续电路的正常工作。解决此问题的关键在于采取一些措施来阻断共模干扰，避免其进入采样电路。以下是几种可行的解决方案：

使用差分输入采样电路：差分输入采样电路可以将采样电路与系统地完全隔离，从而避免共模干扰的产生。此方案需要对原电路进行改动，需要在采样电路的输入端添加一个差分放大器或差分运算放大器等器件，将采样信号转换为差分信号，从而避免共模干扰的产生。差分放大器或差分运算放大器等器件可以通过AD620芯片等实现。
使用隔离放大器：隔离放大器可以通过隔离电路，将被测电路与采样电路地完全隔离，避免共模噪声的干扰。此方案需要使用隔离放大器器件，将被测电路输出信号传递到隔离放大器输入端，隔离放大器将信号进行隔离放大，并输出到采样电路输入端。隔离放大器可以通过ISO124P、ADuM5401等芯片实现。
使用滤波电路：滤波电路可以通过滤波器等器件，将共模噪声滤掉，避免其进入采样电路。为了实现此方案，需要对原电路进行改动，需要在采样电路的输入端添加一个滤波器等器件，对耦合到信号线上的高频干扰进行滤波，从而避免共模干扰的产生。滤波器可以使用RC滤波、LC滤波、带通滤波等方式实现。
使用屏蔽：屏蔽可以通过将采样电路用金属屏蔽罩或类似的器件进行屏蔽，从而阻断共模噪声的入侵。此方案需要在原电路设计中考虑到需要进行屏蔽的地方，并进行相应的屏蔽设计。

这些解决方案可以单独或组合使用，具体使用哪种方案需要根据实际情况进行灵活选择。

以下是可能适用于解决此问题的代码示例：

差分输入采样电路：

void setup() {
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(A1, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int samp1 = analogRead(A0);
  int samp2 = analogRead(A1);
  int diff = samp1 - samp2;
  Serial.print("Diff: ");
  Serial.println(diff);
}

隔离放大器：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  float samp = analogRead(A0);
  float isoSamp = samp / 2.0;
  Serial.print("AMP Sample: ");
  Serial.print(samp);
  Serial.print("ISO Sample: ");
  Serial.println(isoSamp);
}

滤波电路：

void setup() {
  pinMode(A0, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  float samp = analogRead(A0);
  float filteredSamp = (samp * 0.8) + (filteredSamp * 0.2);
  Serial.print("Sample: ");
  Serial.print(samp);
  Serial.print("Filtered Sample: ");
  Serial.println(filteredSamp);
}

如果我的回答解决了您的问题，请采纳！

多个USB口直流输出口低端电流采样 共地干扰如何解决

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