干擾的來源有兩種情況:內部干擾源,外部干擾源。數字電路與開關電路多容易產生開關噪聲,這種噪聲就是干擾。
內部干擾源:在電子設備內部,各級之間的布線將會傳導噪聲,也會輻射噪聲;各級電流流經公共地線,在接地母線上產生噪聲電壓;信號在各導線之間,電感性、電容性元器件間產生各種耦合;電阻器、半導體器件都有一定的熱噪聲等。
外部干擾源。電子設備總免不了要在電磁場中運行,必然會受到一些干擾。例如:交流供電電源線會傳導噪聲電流;高壓電力網會輻射出強電場和電磁場;無線電及電視廣播會發射出各種不同的干擾信號;雷擊及強大的發電機、電動機等都能形成外界干擾的來源。
電路系統是最容易被干擾源侵擾的對象,如模擬電路中的高頻電路及放大器電路,數字電路中的A/D及D/A轉換器、單片機等。
干擾的消除原理與措施:
1、抑制干擾源。在電路的設計中要優先考慮電路的抗干擾性。常用的方法如下:
(1)應用電路負反饋能有效地抑制放大器內部產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。接地系統有三類:第一類是弱信號地,即把系統中的小信號回路、控制回路、邏輯回路等連在一起接地。第二類是功率地,即把系統中的繼電器、驅動電源等連在一起接地,與弱信號地不可混接。第三類是機殼地,即系統中所有機架,箱體等金屬構件的接地。對弱電部分而言,盡可能使電路一點接地;對強電部分而言(高頻電路除外),應盡可能擴大地線面積(或者說,需要多點接地;但對強電高頻部分電路而言,如高頻加熱設備的振蕩槽路部分也要實行一點接地,以保證振蕩頻率的穩定性)。另外用以防護低電平信號干擾的屏蔽電纜在一端接地。用以防護高頻的同軸電纜屏蔽層應兩端同時接地。高電平和低電平設備(或部件)之間,應盡量避免采用公共地線。
(5)當低電平信號線和帶有噪聲的傳輸導線安裝在同一插件上時,要把它們分開,并在它們中間設置地線。許多高電平和低電平信號線安裝在同一插件上時,也應把它們分開。
(6)若電感線圈通的是直流電,則在電感線圈兩端并接續流二極管或電阻,以消除斷開線圈時產生的反電動勢干擾。
(7)利用電容、電感等儲能元件可以抑制因負載變化而產生的噪聲。
(8)絞合低電平信號線,并盡可能靠近機架布線(機架接地)。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個花。使用漆包線的目的,一是價格低;二是便于多點接地。
(9)絞合并屏蔽信號線,高頻信號可用同軸電纜傳輸。
(10)、接地線應盡可能短一些,粗一些。一般地說,地線的分支線截面積要比信號線大一倍,而地線母線要大更多倍。
(11)對于導電部分的金屬表面的防護應用導電性涂料涂覆。
2、減少干擾源傳播途徑的措施:
(1)采用光電隔離技術,如弱信號線要盡量遠離高電平大功率的導線、以減少噪聲和電磁場的干擾。利用光電隔離使兩個電路相互獨立,從而割斷噪聲從一個電路進入另一個電路的通路。
(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。用地線把數字區與模擬區分開,在一點接于電源地。
(3)在電路的關鍵地方使用抗干擾元件,如磁環,陶瓷質電磁波吸收器、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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