干擾的來(lái)源有兩種情況:內(nèi)部干擾源,外部干擾源。數(shù)字電路與開關(guān)電路多容易產(chǎn)生開關(guān)噪聲,這種噪聲就是干擾。
內(nèi)部干擾源:在電子設(shè)備內(nèi)部,各級(jí)之間的布線將會(huì)傳導(dǎo)噪聲,也會(huì)輻射噪聲;各級(jí)電流流經(jīng)公共地線,在接地母線上產(chǎn)生噪聲電壓;信號(hào)在各導(dǎo)線之間,電感性、電容性元器件間產(chǎn)生各種耦合;電阻器、半導(dǎo)體器件都有一定的熱噪聲等。
外部干擾源。電子設(shè)備總免不了要在電磁場(chǎng)中運(yùn)行,必然會(huì)受到一些干擾。例如:交流供電電源線會(huì)傳導(dǎo)噪聲電流;高壓電力網(wǎng)會(huì)輻射出強(qiáng)電場(chǎng)和電磁場(chǎng);無(wú)線電及電視廣播會(huì)發(fā)射出各種不同的干擾信號(hào);雷擊及強(qiáng)大的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等都能形成外界干擾的來(lái)源。
電路系統(tǒng)是最容易被干擾源侵?jǐn)_的對(duì)象,如模擬電路中的高頻電路及放大器電路,數(shù)字電路中的A/D及D/A轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)等。
干擾的消除原理與措施:
1、抑制干擾源。在電路的設(shè)計(jì)中要優(yōu)先考慮電路的抗干擾性。常用的方法如下:
(1)應(yīng)用電路負(fù)反饋能有效地抑制放大器內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲和電源的干擾。
(2)合理選擇電路中的元器件。
(3)電路布線時(shí)避免90度折線,以減少高頻噪聲,焊接分立元件注意元件引腳高度,如功放中電壓放大部分的反饋電阻和耦合電容的引腳高度離電路板面2—5.5mm最佳。
(4)合理采用接地系統(tǒng)。接地系統(tǒng)有三類:第一類是弱信號(hào)地,即把系統(tǒng)中的小信號(hào)回路、控制回路、邏輯回路等連在一起接地。第二類是功率地,即把系統(tǒng)中的繼電器、驅(qū)動(dòng)電源等連在一起接地,與弱信號(hào)地不可混接。第三類是機(jī)殼地,即系統(tǒng)中所有機(jī)架,箱體等金屬構(gòu)件的接地。對(duì)弱電部分而言,盡可能使電路一點(diǎn)接地;對(duì)強(qiáng)電部分而言(高頻電路除外),應(yīng)盡可能擴(kuò)大地線面積(或者說(shuō),需要多點(diǎn)接地;但對(duì)強(qiáng)電高頻部分電路而言,如高頻加熱設(shè)備的振蕩槽路部分也要實(shí)行一點(diǎn)接地,以保證振蕩頻率的穩(wěn)定性)。另外用以防護(hù)低電平信號(hào)干擾的屏蔽電纜在一端接地。用以防護(hù)高頻的同軸電纜屏蔽層應(yīng)兩端同時(shí)接地。高電平和低電平設(shè)備(或部件)之間,應(yīng)盡量避免采用公共地線。
(5)當(dāng)?shù)碗娖叫盘?hào)線和帶有噪聲的傳輸導(dǎo)線安裝在同一插件上時(shí),要把它們分開,并在它們中間設(shè)置地線。許多高電平和低電平信號(hào)線安裝在同一插件上時(shí),也應(yīng)把它們分開。
(6)若電感線圈通的是直流電,則在電感線圈兩端并接續(xù)流二極管或電阻,以消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。
(7)利用電容、電感等儲(chǔ)能元件可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲。
(8)絞合低電平信號(hào)線,并盡可能靠近機(jī)架布線(機(jī)架接地)。絞合線一般采用單股塑料線與單股漆包線絞合,每厘米絞合3~5個(gè)花。使用漆包線的目的,一是價(jià)格低;二是便于多點(diǎn)接地。
(9)絞合并屏蔽信號(hào)線,高頻信號(hào)可用同軸電纜傳輸。
(10)、接地線應(yīng)盡可能短一些,粗一些。一般地說(shuō),地線的分支線截面積要比信號(hào)線大一倍,而地線母線要大更多倍。
(11)對(duì)于導(dǎo)電部分的金屬表面的防護(hù)應(yīng)用導(dǎo)電性涂料涂覆。
2、減少干擾源傳播途徑的措施:
(1)采用光電隔離技術(shù),如弱信號(hào)線要盡量遠(yuǎn)離高電平大功率的導(dǎo)線、以減少噪聲和電磁場(chǎng)的干擾。利用光電隔離使兩個(gè)電路相互獨(dú)立,從而割斷噪聲從一個(gè)電路進(jìn)入另一個(gè)電路的通路。
(2)合理布置元器件的位置,如在功放板上將散熱器橫置于變壓器與線路板之間,減弱功放板電流的哼哼聲。用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)分開,在一點(diǎn)接于電源地。
(3)在電路的關(guān)鍵地方使用抗干擾元件,如磁環(huán),陶瓷質(zhì)電磁波吸收器、電源濾波器,屏蔽罩等,均可顯著提高電路的抗干擾性能。
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