摘要:如今,电子电路的使用已经越来越广泛了,电子电路对于相关行业的正常运行起到了重要的作用,但是,电子电路的正常运行往往受到电子电路干扰的阻碍,从而无法正常运转,干扰的种类较多,干扰程度也不一样。因此,常常需要相关技术人员花费大量精力和时间来排除电子电路干扰。本文就电子电路的抗干扰措施进行了深入研究,并提出相关措施。
关键词:电子电路;抗干扰;措施
引言:一直以来,电子电路干扰问题都是电子行业无法攻克的难题,形成干扰的原因有很多,其中,噪声干扰与辐射干扰是比较常见的干扰问题,再加之其他不确定因素的干扰,常常导致电子电路无法正常运行。那么,如何才能减少干扰现象的发生,充分保证整个电路系统的稳定行。那么,相关技术人员不仅要具备较强的专业知识和专业技能,还要对干扰原因进行认真仔细的调查分析,找出干扰源,并采取有效的抗干扰解决对策,尽可能将干扰程度降到最小。因此,文本就以对电子电路的抗干扰措施为重点研究内容,总结了一些抗干扰办法,希望能够快速解决电子电路中的干扰问题。
一、电子电路中常见的干扰
抗干扰技术主要是从干扰的传播路径上采取抑制措施,依据干扰的传播通道,干扰可归纳为:
(1)来自空间电磁辐射的干扰。在上述干扰中,危害最大是来自电网和地线的干扰,然后是来自信号通道的干扰,而空间电磁辐射干扰的危害性一般不大,若能与干扰源保持一定的距离,或采取适当的屏蔽措施,即可得到解决。
(2)来自信号通道的干扰。在进行远距离测量、控制及通信过程中,电子系统的输出、输入信号线很长,且线间很近,信号在此传输过程中易受到附近电磁场的电磁感应的干扰,或使信号间产生串扰,地线干扰,从而致使传输的信号产生畸变或失常,进而影响电子系统的正常运行。
(3)来自地线的干扰。地线干扰是电子系统内部产生的干扰,由于电子系统内各部分电路大都共用一个直流电源,或是不同电源间共用一个地,使得各部分电路的电流在流过公共地电阻时会产生电压降,此压降使得各部分电路产生相互影响的干扰信号,即地线干扰。
(4)来自电网的干扰。多数电子电路中的直流电源是通过电网交流电经过一系列整流、滤波及稳压后提供的,从而导致一些干扰信号沿着交流电源进入电子电路,致使干扰信号影响了电子系统的正常工作。诸如一些电力设备的启停及雷电感应所产生的高频电压都会叠加到电网电压上。
二、电子电路的抗干扰措施
2.1抑制杂散电磁干扰源
当杂散电磁场分布在放大电路周围时,不稳定的磁场和电厂会对放大电路的重要元器件和输入电路形成电压干扰。当放大器和干扰源的输入电路间出现了杂散电容时,就会形成较强的干扰电流回路。干扰电流经过放大器的输入电阻就会形成干扰电压。当干扰电场较大时,强烈的干扰电压就会影响放大器的安全运行。
其抗干扰技术有:
(1)屏蔽。可采用磁屏蔽和静电屏蔽两种屏蔽方法来降低外界干扰。屏蔽结构可采用屏蔽罩对受干扰元件或干扰源进行屏蔽,并注意采用金属套屏蔽线对多级放大器的第一级输入线进行屏蔽,同时要做好屏蔽线外套的接地。
(2)恰当布线。要分开布置交流电源线和放大器的输入线与输出线,尽量避免采用平行走线。另外要控制输入走线长度,输入走线的长度越短,其受到干扰的可能性就越小。
(3)布局合理。在进行放大器的结构布线时,要注意将电源变压器尤其是某些含有强漏散磁场的铁磁稳压器尽可能与放大器的一级输入电路进行远距离隔离。在变压器安装过程中要注意对安装位置的选择,尽量选择不易对放大器产生干扰的位置。如果安装含有输入变压器的放大器,安装时应当保证输入变压器的线圈垂直于干扰磁场,以使感应干扰电压尽可能减小。
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2.2信号通道中的抗干扰措施
对于信号通道上的噪声干扰,双绞线传输和光电耦合传输是两种常见的抗干扰方法。
(1)双绞线传输是指每条信号均采用两条互绞的线进行传输,两条线分别为信号线和地线。该方法是抑制空间电磁干扰、线间串扰及信号地线干扰最为有效简便的措施。由于空间电磁场在每个绞环内产生的感应电动势相同,使得每条线上的感应电动势可以互相抵消,所以不会对传输信号产生干扰;信号电流在两条线上大小相等,方向相反,双绞线对其它信号线的互感即为零,从而抑制了串扰;各信号的地线都是单独的,能够抑制信号之间通过其它地线进行干扰。
(2)光电耦合传输主要由发光二极管和光敏三极管构成,两者彼此绝缘的密封在一起。其优点是能够有效抑制尖峰脉冲和各种噪声干扰,从而大大提高了过程通道上的信噪比。信号从发光二极管输入,之后发光照射到光敏三极管基极上,此时光信号转换为电信号,并经集电极输出。由此可得,输入和输出是互相隔离的,只有光耦合而没有电的联系,因此,两边的地不同,彼此可以独立。
2.3抑制地线干扰
为了避免接地干扰,总的要求是,接地回路阻抗要低,接地点的焊接或连接要可靠。每级接地元件都接在一个接地点上,输出的接地点离电源的地端应最近,输人级的接地点距电源的地端应最远,其它则按逆流程依次逐级连接。
电子电路中接地线要求的干线宜粗,大系统电子装置或设备可应用矩形铜条。其截面积要远大于电流的容量要求,且尽可能短。在印刷板上的地线部分尽能扩大面积,且采用边缘接地环抱布局。
2.4抑制电网干扰
通常大部分的电子电路直流电源都是利用变压器对电网交流电源进行变压、整流滤波、稳压等过程以形成相应的直流电压。如果交流电网的负载出现突然变化时,地线和交流电源线将会形成高频段的干扰电压,其生成的高频电流会通过放大电路、稳压电源等由地线流回到电网。高频电路不仅会顺着导线进行流动,还会通过分布电容的通路进行流动,而受干扰最严重的部分便是变压器的分布电容处。其抗干扰措施有:
(1)采用“浮地”接线方式,即隔离直流地线和交流地线,且仅将交流地线接入到大地中,此种方式能够有效降低交流干扰对公共地线串的影响;
(2)利用双T滤波器,其主要特点是能够防止多固定频率的干扰信号侵入到电子电路中,主要用在整流电路的后部;
(3)利用0.01~0.2UF无极性电容,并分别在集成块的电源引脚和直流稳压电源的输入端和输出端接入,从而将高频干扰过滤掉;
(4)稳压电源中通过将屏蔽层添加到电源变压器中,并对屏蔽层进行良好接地,这样可以使分布电容值降低,从而防止高频信号进入到电源变压器中形成干扰。
三、结束语
随着科技时代的不断进步,电子电路的发展前景一片光明,越来越多的行业在实际生活工作中使用电子电路,由于电子电路其自身的特殊性,在工作过程中,常常会受到很多因素的干扰,从而使其无法正常运转。本文也提出了一些电子电路的抗干扰措施,相信通过相关技术人员的不断开发和研究,电子电路的干扰问题迟早会被解决,从而提高电子电路的稳定可靠性,促进电子电路在经济社会中的可持续发展。
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[4]钟秀伟.电子电路抗干扰措施的研究分析[J].硅谷,2011(13):102。
论文作者:彭锦文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签:干扰论文; 电子电路论文; 地线论文; 抗干扰论文; 信号论文; 措施论文; 放大器论文; 《基层建设》2019年第10期论文;