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六招轻松搞定电子系统抗干扰问题

苏州金螳螂建筑装饰通讯 2025-02-11 0

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(1)元器件的引线要只管即便短,且不许可有交叉电路。
对付印刷电路板中可能交叉的线条,可用“钻”、“绕”等方法办理。
如在双面板印刷电路板中通过过线孔来避免交叉。
电路板中的线条在拐弯时要调皮,不要有尖角。

(2)电源变压器、开关电源中的大功率开关管或滤波电容要只管即便阔别旗子暗记的输入级。
电源线不要与旗子暗记、掌握及灵敏的电子电路靠近或平行。
旗子暗记输入线要只管即便短并且要和输出线分开。
电路间应采取分开或屏蔽的方法,实现相互隔离。

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(3)同一级电路的接地点应只管即便靠近,并且本级电路的电源滤波电容应接在该级接地点上。
例如,在运算放大器组成的放大电路中,电源滤波电容要尽可能近地连在运算放大器的电源端上。

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(图片来自网络侵删)

(4)总地线必须严格按高频→中频→低频逐级从弱电到强电的顺序排列,且不可随便翻来覆去地乱接。
高频电路采取大面积包围式接地,以担保有良好的屏蔽效果。

(5)强电流引线(公共地线,功放电流引线等)尽可能宽些。

(6)阻抗高的走线要尽可能短,阻抗低的走线可长一些。
由于阻抗高的走线随意马虎发射和接管旗子暗记,引起电路的不稳定。
电源线、地线、无反馈元器件的基极走线、发射极引线等均属于低阻抗走线。
射极跟随器的基极走线、放大器集电极走线、同比较例放大器输入走线等均属于高阻抗走线。
要根据通过引线的电流和电压选择导线的粗细和绝缘程度。

(7)立体声扩音机、收录机、电视机等的两个声道的地线必须分开,各自成一起,一贯到功放末端再合起来。
否则,两路地线相互交叉,极易产生串音,使分离度低落。

互换输入电源增加电源滤波器

电源滤波器是一种让电源频率附近的频率身分通过,而对付高于这种频率身分的旗子暗记给予很大衰减的电路。
目前已研制了各种各样的电源滤波器,许多电子设备都在电源的输入端安装了电源滤波器。
实践证明,电源滤波器对付抑制电网中各种噪声起到了关键浸染,大大提高了电子设备的抗滋扰能力。

图1.23 互换电源滤波器

互换电源滤波器(如图1.23所示)是对串模噪声和共模噪声均有滤除效果的滤波器。
L1、L2、C1滤除串模噪声,L3、L4、C2、C3滤除共模噪声。
作为电感扼流圈L1、L2,电感量一样平常可选用几百mH。
C1要选用高频特性好的陶瓷电容或聚酯电容,耐压要根据电源电压值留有充分的余量,容量可在0.0047~0.22μF之间选用。
C2、C3的哀求与C1相同,电容量一样平常可选用2200pF旁边。
L3、L4是抗共模噪声扼流圈,两个线圈绕成相同的圈数,一样平常可各绕十匝旁边。
扼流圈的绕制要只管即便减少匝间的分布电容,以及线头和线尾之间的分布电容,由于当这些分布电容很大时,噪声身分就直接通过分布电容进入系统,扼流圈起不到应有的抑制浸染。
特殊要指出的是,线圈的引线头尾不要靠近,更不能系缚在一起,否则没有抑制共模噪声的效果。

施加屏蔽方法

在自由空间中,存在着不同强度的电场和磁场,由于分布电容和杂散电感的存在,电路之间可能发生不同形式的电磁耦合。
为了肃清电路之间的相互影响,可采取不同的屏蔽方法。

1. 静电屏蔽

静电屏蔽是割断电容性耦合的一个十分有效的方法。
屏蔽常用的材料有紫铜、黄铜、铝和铅锡箔等。
要使静电屏蔽效果好,首先要使屏蔽体接地,其次是只管即便将被滋扰的部分屏蔽起来,使滋扰源和被滋扰电路的耦合电容减少到最小。
静电屏蔽的事理图如图1.24所示。
在电路中最常见的静电屏蔽是导线的屏蔽,一样平常用编织线作为屏蔽层将导线包围起来并且接地,因此能保护线路不受外界电场影响,其余也防止了导线产生的电场线向外界泄露,从而避免成为静电感应的噪声源。

图1.24 静电屏蔽事理图

对付抗滋扰哀求较高的电子系统,可把全体电子系统都屏蔽起来。
屏蔽罩必须良好接地,使滋扰电流直接经屏蔽罩入地,而不经由放大器的输入电阻。
当电子系统的输入旗子暗记线采取具有金属套的屏蔽线时,屏蔽线的金属外套必须采取一点接地。

2. 电磁屏蔽

图1.25 磁屏蔽事理图

减少电感性耦合的有效方法是采取电磁屏蔽。
电磁屏蔽紧张是利用在低电阻的金属屏蔽材料内流过的电流来防止频率较高的磁通滋扰,一样平常用于屏蔽线圈这类向外泄露磁通的元器件。
磁屏蔽事理图如图1.25所示,利用坡莫合金或高导磁率材料做成的电磁屏蔽罩,其磁阻远小于屏蔽与输入变压器空气隙的磁阻,滋扰磁场的大部分磁力线通过屏蔽罩而不会穿过空气隙进入被屏蔽体。
屏蔽罩的形状对屏蔽效果影响很大,以圆柱形屏蔽效果为最好。
电磁屏蔽体如果接地,同样有静电屏蔽的浸染。
屏蔽体接地当然不妨碍电磁屏蔽功能,以是一样平常电磁屏蔽也接地。

电磁屏蔽的效果与被屏蔽体所利用的频率有关。
如50Hz电源变压器的外泄磁通,在变压器的周围加一条头尾短路的铜带即可起到良好的效果。
但对付频率高的磁通,这种办法就不是很有效,这时要将被屏蔽体全包围。
电磁屏蔽还要把稳,屏蔽壳体不能太小,否则会影响被屏蔽体本身的电感量,使电路的参数发生变革。

双绞线也是导线电磁屏蔽的一种形式。
它对付屏蔽噪声源导线发出的磁通以及屏蔽旗子暗记导线使其不受外界磁通滋扰,都是十分有效的。
这种屏蔽办法常用于电子管灯丝、互换电源、继电器等大功率设备的供电线上,使其电线上发散的磁通减少到最低限度,减小对其他电路的电磁影响。

同轴电缆是一种特制的金属编织网作屏蔽的电缆,广泛用于对高频电磁滋扰的屏蔽。

利用合理的接地方式

抑制滋扰的接地技能,一样平常都是防止涌现由于接地线路的阻抗而产生电压降和由于两个以上接地点形成接地回路,而形成环路电流。
串联办法接地如图1.26所示,采取串联办法接地时,接地线成为公共阻抗的范例例子。
这里3个回路以串联的办法接地,阻抗Z1就成为回路1、2、3的公共阻抗,阻抗Z2则为回路2、3的公共阻抗。
这样,当任一回路的地线上有电流流过期,都会影响其他回路。
即每个回路的接地点A、B、C都不是真正的零电位,而是随各个回路的电流大小变革而变动,因而影响系统的输入、输出,造成偏差。

图1.26 串联办法接地

打消公共阻抗耦合的有效方法是采取一点接地,尽可能降落公共阻抗。
一点接地便是把各回路的接地线集中于一点接地,如图1.27所示,由于不存在公共阻抗,回路2、3的电流变动不会影响回路1。
肃清了对系统输入、输出的影响。

图1.27 几个回路的一点接地

电路加入滤波电容和补偿电容

在数字电路系统中,由于印刷电路板上的线条非常细且密集,故存在着比较大的分布电感。
当电流溘然变革时,电路将产生相称大的压降,形成比较大的噪声电压。
为了有效地抑制电源线上的电压颠簸,一样平常可在靠近每一片集成电路电源引脚处接入0.01~0.1μF的旁路电容。
旁路电容的接法如图1.28所示。

图1.28 旁路电容的接法

对付仿照电路系统,由于电源性能不好、内阻较大,每每会产生自激振荡。
例如,运算放大器电路所公用的电源,只要电源线较长或电源特性不好,电源阻抗就变大,这样就会产生噪声电压而影响运算放大器,使其事情不稳定;尤其对高速率宽频带运算放大器(如LM318,LF357等),如果不加电源旁路电容,一定会产生自激振荡。
办理的办法是用0.1~1μF的电容C作电源滤波,电容的引线要尽可能地短。
运放电源滤波电路如图1.29所示。

图1.29 运放电源滤波电路

有时,只管在电路中电源加入了滤波电容,但电路中仍存在自激振荡,这时要在电路中用稳压器来调度运算放大器的供电电源。
用稳压管改进运放的供电质量如图1.30所示。

图1.30 用稳压管改进运放的供电质量

产生自激振荡的缘故原由不仅仅是由电源电压造成的,有时负反馈过强也会产生自激振荡。
这时肃清自激振荡的方法是在电路中加入校正网络,其目的是使电路的幅频特性和相频特性发生变革,毁坏自激振荡的条件。
运放肃清自激振荡常采取的补偿方法如图1.31所示。
图中的Cf、C1、C已肃清电路的自激振荡。

图1.31 运放肃清自激振荡常采取的补偿方法

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