自激干扰
自激产生的原因及消除方法
⾃激产⽣的原因及消除⽅法 由于⾃激对电路的危害,因此。
在设计和⽣产时要破坏形成⾃激的条件,减⼩或消除其对电路的危害。
下⾯介绍⾃激产⽣的原因及消除⽅法。
⼀、电源内阻引起的⾃激及消除 这种⾃激通常发⽣在两级低频放⼤电路中(见上图)。
电源的内阻总是存在的,当T1、T2中的信号电流流过电源内阻r时,都会在r上产⽣电压降,通常,T2中的电流⽐Tl中的⼤。
所以内阻上的压降也随T2信号电流的⼤⼩⽽发⽣变化。
内阻上电压的变化必然影响电源电压。
使得电源电压随着输⼊信号的⼤⼩⽽发⽣波动,波动的电源电压会加到T1的基极。
在单级放⼤电路中,输⼊电压与输出电压相位相反,⽽在两级放⼤电路中,由于两次反相,输出电压就与输⼊电压相位相同。
此时出现的正是信号的正反馈。
当此反馈量达到⼀定幅度时,也就是说,电源内阻⾜够⼤时。
电路就会发⽣由于电源内阻的耦合⽽产⽣的⾃激。
如果电源的内阻为零。
这种⾃激就不可能发⽣。
事实上。
任何电源内阻都不为零。
所以正反馈也不可能消除。
因此,只有提⾼电源电压的稳定度。
减⼩由电源内阻⽽形成正反馈信号的幅度,使它形不成⾃激。
通常的⽅法是(如上图中虚线所⽰)加⼊由R、C1~C3组成的去耦电路。
由于Cl与内组r构成的阻容滤波电路,已使电源供电电压的波动⼤为减⼩。
再加上R、C2作第⼆次滤波,则T1的⼯作电压波动更⼩。
C3的作⽤是有效滤除⾼频⼲扰。
防⽌⾼频⾃激。
⼆、地线内阻引起的⾃激及消除 地线也是有内阻存在的。
各级电流流经地线时会通过地线内阻造成不利耦合。
在数字电路和⾼频电路中。
由于任何导线都有电感,其阻抗远⼤于直流电阻。
其阻抗产⽣的影响也较⼤。
下图是由于公共地线的内阻引起⾃激的⽰意图。
电路的公共点都经过输⼊端的A点接地。
各级的信号电流也都由后级经A点⼊“地”。
再经电源构成回路。
图中AB、BC、CD各段导线总是有内阻的,BD各段因位于后级。
影响较⼩。
⽽AB段的电阻就不能忽略了。
当T2中放⼤后的信号电流通过AB端导线时的电压降的极性与Tl基极上输⼊信号是相同的。
音响系统中干扰声和啸叫声产生的原因及排除办法
正确摆放音箱的位置
尽可能地避免话筒与音箱相对或距离很近,让音箱处于话筒拾音区域以外。如果话筒的使用位置不在音箱声音的辐射区域,音箱的声音就不容易传到话筒中,也不容易形成自激震荡。
3
话筒音量调节合适
最终结果以不出现啸叫为宜。
4
合理选用高品质的话筒和音箱
话筒和音箱的频率响应曲线出现峰凸也会引起啸叫,应当选用频率响应曲线平坦的话筒和音箱。演唱和拾音应选用动圈式话筒,开会可选用方向性强、灵敏度高的电容式话筒。
3
话筒对某些频率的拾音灵敏度过高
话筒的频率响应是决定话筒声音风格和适用范围的重要条件。与喇叭一样,话筒的频率响应曲线也不可能保证绝对平直,对某些频率的拾音灵敏度过高的情况再所难免,造成对某些频率的声音输出过强导致啸叫现象。
排除方法
1
对房间的反射面做适当处理
室内存在的弧度凹面会使声波反射引起声聚焦现象,而声聚焦会导致声场内局部音量过强,当话筒在位于声聚焦的区域拾音时,由于声音能量的回授量很大,极有可能发生啸叫。采用吸音材料对弧度凹面做适当处理形成漫反射结构,抑制声波反射。
3
弱与强(信号设备电源)分组连接
弱信号音源设备如CD、卡座、效果器、调音台、压缩限幅器和均衡器等同一组电源连接,强信号功率放大器与另一组电源连接,可以避免传导方式的电源交流噪声干扰。
4
电源干扰很严重,设备分相连接
把小信号的设备和监听设备电源连在一起,选择三相电源中交流声干扰最小的一相接入,其余两相接大信号功率放大器,可以降低来自电源的交流噪声干扰。
均衡器和反馈抑制器都可以有效地衰减反馈频率点的增益(拉馈点),衰减这些过强的频率就能抑制住啸叫。不同之处在于,均衡器需要音响师根据啸叫的频率手工将馈点拉下来,而反馈抑制器则可以自动发现啸叫频率并将其衰减,衰减的频带宽度和衰减量由反馈器根据实际情况自动决定,几乎不会对音乐造成影响。
运放震荡自激原因及解决办法
运放震荡⾃激原因及解决办法运放震荡⾃激OP37等运放,在设计时,为了提⾼⾼频响应,其补偿量较⼩,当反馈较深时会出现⾃激现象。
通过测量其开环响应的BODE图可知,随着频率的提⾼,运放的开环增益会下降,如果当增益下降到0db之前,其相位滞后超过180度,则闭环使⽤必然⾃激。
⾃激振荡的引起,主要是因为集成运算放⼤器内部是由多级直流放⼤器所组成,由于每级放⼤器的输出及后⼀级放⼤器的输⼊都存在输出阻抗和输⼊阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C 相移⽹络,当信号每通过⼀级R-C⽹络后,就要产⽣⼀个附加相移。
此外,在运放的外部偏置电阻和运放输⼊电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电源的公共内阻,甚⾄电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移。
结果,运放输出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量⾜够⼤,终将使负反馈转变成正反馈,从⽽引起振荡。
解决办法⼀、电容校正运放反馈电阻并接反馈电容接⼊的电容相当于并联在前⼀级的负载上,在中、低频时,由于容抗很⼤,所以这个电容基本不起作⽤。
⾼频时,由于容抗减⼩,使前⼀级的放⼤倍数降低,从⽽破坏⾃激振荡的条件,使电路稳定⼯作。
这种校正⽅法实质上是将放⼤电路的主极点频率降低,从⽽破坏⾃激振荡的条件,所以也称为主极点校正。
防⽌运放⾃激的⼀般取⼏⽪法到⼏百⽪法,看⼯作的频率以及运放的型号来定。
简单点说加的电容越⼤,带宽越窄。
⼆、RC校正在运放的输出端串上⼀个⼩电阻再连到后级。
利⽤RC校正⽹络代替电容校正⽹络,将使通频变窄的程度有所改善。
在⾼频段,电容的容抗将降低,但因有⼀个电阻与电容串联,所以RC⽹络并联在电路中,对⾼频电压放⼤倍数的影响相对⼩⼀些,因此,如果采⽤RC校正⽹络,在消除⾃激振荡的同时,⾼频响应的损失不如仅⽤电容校正时严重。
校正⽹络应加在时间常数最⼤,即极点频率最低的放⼤级。
通常可接在前级输出电阻和后级输⼊电阻都⽐较⾼的地⽅。
wcdma自干扰解释 -回复
wcdma自干扰解释-回复WCDMA是一种宽带码分多址技术,用于3G移动通信系统中。
然而,由于无线信号传输中存在许多干扰源,例如其它用户设备、多径效应和自身设备等,WCDMA系统可能会受到自干扰的影响。
本文将详细解释WCDMA自干扰的含义以及可能的原因,并介绍一些解决方案来减少WCDMA自干扰。
首先,自干扰是指信号一个设备对它自身发出的信号产生影响。
在WCDMA系统中,自干扰出现的原因主要有两个:同频自干扰和不同频自干扰。
同频自干扰发生在使用相同信道频率的多个用户设备之间。
由于用户在同一频段上传输数据,一个设备所发出的信号可能会被其他设备接收到,并因此造成互相干扰。
这种自干扰会导致传输速率下降、信号质量恶化以及呼叫掉话等问题。
不同频自干扰则是由用户设备发出的信号在传输过程中与其它频率上的信号相互干扰造成的。
这种干扰主要来自多径效应,即信号在传播过程中经历多个路径,导致多个版本的信号同时到达接收设备。
当这些版本的信号相互干扰时,就会产生自干扰。
为了减少WCDMA系统中的自干扰,需要采取一系列解决方案。
首先,可以采用空分复用技术,即将干扰源设备分配到不同的小区或扇区中,以减少干扰的可能性。
此外,还可以采用干扰消除技术,如自适应干扰抑制和自适应波束成形等,来对干扰信号进行检测和过滤,以获得更好的信号质量。
另外,在硬件设计方面,可以采用时钟同步和抗干扰技术来减少自干扰。
时钟同步可以确保不同设备的时钟信号同步,减少同频干扰的可能性。
而抗干扰技术可以通过设计抗干扰电路和使用抗干扰材料来减少不同频干扰。
此外,还可以通过优化网络规划和频谱分配来降低自干扰。
网络规划可以根据实际情况对基站的布局和配置进行优化,以减少设备之间的干扰。
而频谱分配可以通过合理分配不同用户设备的频率资源,减少干扰的可能性。
最后,在WCDMA系统中,还可以通过引入智能天线和自组织网络等技术来优化网络的性能和减少自干扰。
智能天线可以根据接收信号的情况,自动调整天线的方向和角度,以获得更好的信号质量。
卫星通信系统的干扰类型及应对措施
Telecom Power Technology运营探讨 2022年1月25日第39卷第2期137 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2022, Vol.39 No.2王焕娟:卫星通信系统的干扰类型及应对措施输的信号和数据进行预处理,从信号空间将内容转移至观察空间,针对性选择通信系统所传输的特征信号和数据,并对这些特征信号和数据给予甄别,以达到有效识别卫星干扰的目的。
2 卫星通信系统的常见自然干扰2.1 环境中的干扰卫星通信系统常见的自然干扰主要包括日凌、雨衰、电离层闪烁,这部分干扰无法避免,只能通过一些有效措施来减少对卫生通信系统造成的影响。
日凌一般是指太阳、卫星在春分、秋分的中午将会与地球处于同一条直线上,这样就会诱发太阳产生巨大的噪声源,不同程度上干扰了卫星通信系统所接收的信号,甚至还有可能导致卫星信号接收中断。
该情况每年会出现两次,一次大概要持续6天。
雨衰则是因为电波穿过降雨区域时,电波能量将会被雨粒吸收,并且对电波产生散射,两者结合在一起就会诱发电波衰减,进而产生一定程度的无线电干扰。
针对雨衰现象对卫星通信系统运行产生的干扰,可以选择在上行站采用高纠错编码、加大发射机功率、优化上行功率控制手段、站指分级技术等方式来弥补由上行链路中雨、云、雪、雾等天气导致的卫星上行信号衰减现象[4]。
实际上,电离层闪烁主要是因为电离层结构上的随机时变性和不均匀性有可能使电波穿越电离层时信号的相位、振幅及到达角等出现短周期性改变,进而诱发了电离层闪烁现象。
通常情况下,解决电离层闪烁现象的对策包括两点,一是提高电离层闪烁衰落储备余量,二是选择编码分级或时间分级。
2.2 空间上的干扰空间上的干扰主要包括邻星干扰,邻星干扰又包括了上行邻星干扰和下行邻星干扰。
其中上行邻星干扰主要是因为天线对星错误进而将信号错误发射至相邻卫星或者因为天线旁瓣增益过高而对邻星产生了一定的干扰。
为了使上行邻星干扰问题得到有效解决,就需要保证天线对星准确,严禁选择口径过小或旁瓣指标超高的天线。
LDO工作原理以及消除LDO自激
LDO工作原理以及消除LDO自激LDO(Low DropOut)正式称为低压差线性稳压器,在电源管理领域中起到对输入电压进行稳压输出的作用。
工作原理如下:1.参考电压电路:LDO的工作原理的核心是参考电压电路,参考电压电路通过精密电压参考源提供一个稳定的参考电压作为基准,以便控制LDO输出电压的稳定性。
2.误差放大器:LDO内部还有一个误差放大器,它将实际输出电压与参考电压进行比较,并将差值放大。
这个差值就是系统反馈控制的误差信号。
3.稳压控制电路:稳压控制电路根据误差信号,控制功率晶体管的工作状态,将其作为一个可变电阻来控制输出电压的稳定性。
当输出电压下降时,稳压控制电路会将功率晶体管的导通时间增加,以提高输出电压;当输出电压升高时,稳压控制电路会减少功率晶体管的导通时间,以降低输出电压。
4.LDO输出电容:LDO通常还有一个输出电容,用于平滑输出电压的波动,提高输出电压的稳定性。
如何消除LDO自激?LDO自激是指LDO输出端的电压波动在其中一频段内开始出现自激振荡,导致LDO无法正常工作。
为了避免LDO自激,可以采取以下方法:1.选择合适的输出电容:LDO自激往往是由于输出电容选择不当引起的。
输出电容过大或过小都会导致自激。
因此,在设计中需要选择适当的输出电容,以确保LDO的稳定性。
2.选择合适的补偿电容:补偿电容是用于对LDO进行补偿的元件,可以提高系统的稳定性。
正确选择补偿电容可以有效地抑制LDO的自激现象。
3.增加频谱阻尼:通过增加频谱阻尼,可以降低输出导通时的电位噪声,从而减小自激的可能性。
在设计中可以采用锁相环和滤波器等方法来增加频谱阻尼。
4.优化布线:在设计过程中,合理布线可以减少LDO自激的可能性。
避免干扰源与LDO输入、输出端的过近距离,减小干扰对LDO的影响。
5.排除干扰源:LDO自激往往由于周围环境中的干扰源引起。
通过对干扰源进行有效的屏蔽和隔离,可以降低LDO自激的发生概率。
功放自激解决方法
功放自激解决方法
如果您的功放出现了自激现象,会发出高频尖叫声或者杂音,影响音质,这时候您可以尝试以下解决方法:
1.检查音源信号线,确保连接正常,避免信号干扰。
2.检查功放的接线是否松动或者短路,及时进行修理或更换。
3.加装隔离电容,可以防止功放输出端的直流电流影响到前级信号,减少自激的可能性。
4.增加一些阻抗负载来降低功放输出的电平,避免出现自激。
5.使用更好的音源和音箱,避免音源和音箱失衡导致功放自激。
以上是解决功放自激的常见方法,如果您还有其他问题或困惑,建议咨询专业的音响技术人员。
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功放电流自激
功放电流自激功放电流自激是指功放电路在工作过程中,由于电路中的反馈导致电流自行产生,进而影响功放的工作状态。
在功放电路中,电流自激是一种不可忽视的现象,可能会导致功放工作不稳定甚至损坏。
因此,了解功放电流自激的原因和解决办法对于保证功放的正常工作非常重要。
一、功放电流自激的原因功放电流自激的原因主要有两个方面,分别是电路中的反馈和电路的不稳定性。
1.电路中的反馈在功放电路中,为了提高放大倍数和频率响应,通常会引入反馈电路。
反馈电路可以将功放输出信号的一部分反馈到输入端,以控制放大倍数和频率响应。
然而,反馈电路也可能引发电流自激的问题。
当反馈电路中的信号相位和幅度不适当时,可能会引起电路的振荡,进而导致功放电流自激。
2.电路的不稳定性功放电路中的不稳定性是另一个导致电流自激的原因。
电路的不稳定性可能来自于电源电压的波动、温度的变化、元器件参数的偏差等因素。
当电路的不稳定性超过一定范围时,可能会引发电流自激的问题。
为了解决功放电流自激的问题,可以采取以下几种方法。
1.设计合理的反馈电路反馈电路在功放电路中起到了重要的作用,但也容易引发电流自激。
为了避免电流自激,需要设计合理的反馈电路。
首先,要确保反馈电路的相位和幅度稳定,以防止信号的反馈导致电路的振荡。
其次,要合理选择反馈电路的增益,以保证功放的稳定工作。
2.优化功放电路的稳定性为了提高功放电路的稳定性,可以采取一些措施。
首先,要保持电源电压的稳定,防止电压波动引发电流自激。
其次,要控制温度的变化,避免温度对电路的影响。
此外,还要选择性能稳定的元器件,以减小元器件参数的偏差对电路的影响。
3.合理布局功放电路功放电路的布局也会影响电路的稳定性。
为了避免电流自激,可以合理布局功放电路。
首先,要避免信号线与电源线的交叉干扰,以防止信号的反馈导致电路的振荡。
其次,要避免功放电路与其他高频电路的干扰,以保持功放电路的稳定工作。
功放电流自激是功放电路中常见的问题。
消除自激振荡的方法
消除自激振荡的方法自激振荡是指一个系统在没有外界输入的情况下,由于系统内部的反馈作用而导致的自我激励和持续振荡。
在电路设计和信号处理等领域中,自激振荡往往是一个不希望出现的现象,因为它会对系统的正常工作产生干扰和噪声。
下面将介绍几种常见的消除自激振荡的方法。
1. 反馈网络设计优化:自激振荡的本质是正反馈环路中的增益大于1,因此,通过优化反馈网络,减小增益,可以有效降低自激振荡的程度。
具体做法包括:增加衰减接入点、增加负反馈、增加衰减元件等。
2. 阻尼:在自激振荡系统中,阻尼是一个重要的参数。
通过增加阻尼或调整阻尼参数,可以有效减弱或消除系统的振荡倾向。
具体方法包括使用合适的阻尼器件、调整系统参数,使系统处于临界阻尼状态等。
3. 增益控制:增益是自激振荡的关键因素之一。
通过减小或控制增益,可以降低系统振荡的幅度或频率。
具体方法有:使用可调节增益的元件、调整放大器的增益、使用自动增益控制电路等。
4. 调整系统参数:自激振荡往往是由于系统内部参数的变化引起的。
通过调整系统的参数,可以改变系统的运行状态,从而降低或消除自激振荡。
调整系统参数的方法包括:选择合适的元器件、调整电容、电感、电阻等参数、改变工作频率等。
5. 使用滤波器:滤波器可以有效消除系统中的噪声和干扰,从而降低自激振荡的程度。
通过选择适当的滤波器类型和参数,可以滤除系统中的振荡信号,从而减小或消除自激振荡的影响。
6. 引入衰减:通过引入合适的衰减元件或衰减网络,可以有效减弱或消除系统的振荡。
衰减元件的选择和参数的调整需要根据具体的系统要求和振荡特性进行,以达到最佳的抑制效果。
7. 优化布局和物理设计:布局和物理设计对于电路系统的稳定性和振荡抑制起到重要作用。
通过合理布局电路,避免电源和信号共用线路,减小器件之间的耦合等措施,可以有效减少自激振荡的发生。
总之,消除自激振荡的方法包括优化反馈网络设计、增加阻尼、调整增益、调整系统参数、使用滤波器、引入衰减和优化布局和物理设计等。
射频信号自激反应
射频信号自激反应
射频信号自激反应是指射频放大器在没有外部激励的情况下,由于某种原因产生自激振荡,使得输出信号幅度不断增大,最终导致放大器进入非线性工作区域,产生谐波失真。
自激的原因主要有:
1. 负反馈电路配置不当:负反馈电路是射频放大器中的重要组成部分,它能够提高放大器的稳定性、降低失真和噪声等。
但是,如果负反馈电路的配置不当,会导致放大器在某些条件下产生自激。
2. 电源电路设计不合理:电源电路为射频放大器提供直流偏置电压和电流,如果电源电路设计不合理,如滤波不充分或电源电压不稳定,会导致射频放大器的性能下降,从而引起自激。
3. 腔体设计不合理:射频放大器的腔体设计对放大器的性能也有很大影响。
如果腔体设计不合理,如腔体内部的反射或绕射等不适当,会导致放大器产生自激。
4. 元器件的失配:射频放大器中的元器件失配也会导致自激。
例如,输入和输出阻抗不匹配、晶体管工作点设置不当等。
为了避免射频信号自激反应的发生,需要仔细设计射频放大器的电路和腔体,并确保负反馈电路配置适当、电源电路稳定、元器件匹配等。
同时,在调试过程中需要注意观察放大器的性能指标,及时发现并解决自激问题。
射频功放自激解决方法
射频功放自激解决方法射频功放自激是一个普遍存在于射频电路中的问题。
自激现象会导致功放不稳定、输出不正常以及对其他电路造成干扰。
下面将介绍几种常见的射频功放自激解决方法。
1. 添加反馈电路反馈电路是一种将一部分输出信号反馈到输入端的电路。
通过添加反馈电路,可以提高射频功放的稳定性和线性度,减少自激的可能性。
反馈的方式主要有正反馈和负反馈两种,其中负反馈是最常用的一种方式。
在实际应用中,可以根据具体情况选择适当的反馈电路。
2. 调整负载阻抗负载阻抗是指功放输出端的阻抗,它对功放的输出功率和稳定性有很大的影响。
如果负载阻抗不匹配,会导致功放产生反射,从而引起自激。
调整负载阻抗可以减少功放的自激现象。
具体的方法包括调整负载阻抗匹配网络、改变负载阻抗大小等。
3. 选择合适的工作点射频功放的工作点是指在对应的直流偏置下,功放的输出功率和效率等参数。
选择合适的工作点可以使功放的稳定性和线性度得到提高,从而减少自激的可能性。
一般来说,应选择工作点处于饱和区附近的状态。
4. 优化PCB布局PCB布局是指射频电路板上元器件的安排和布线。
合理的PCB布局能够减小电路的电磁干扰和信号反射等问题,从而减少自激。
具体的优化措施包括:避免线路过长、减小线路的走向变化、合理进行电源和地线布线等。
5. 使用合适的抑制器件抑制器件是指用来抑制功放自激的器件,例如可控衰减器、阻抗匹配器、隔离器等。
这些器件可以通过调节其参数,有效地消除功放的自激现象。
射频功放自激是一个需要重视的问题,通过采取合适的解决方法,可以有效地提高功放的稳定性和线性度,减少自激现象的发生。
6. 优化反馈网络反馈网络是通过将一部分输出信号反馈到输入端,实现反馈控制的电路。
在功放自激问题中,反馈网络的优化也是一种有效的解决方法。
合理的反馈网络可以实现功放的稳定和线性调节,减少自激现象。
可以从反馈路径、反馈带宽、反馈大小等方面入手进行优化。
7. 优化功放器件射频功放器件是实现射频功率放大的核心部件,其质量和性能直接影响功放的稳定性和线性度。
功放电流自激
功放电流自激功放电流自激是指在功率放大器工作时,输出电流中包含了自激电流的现象。
自激是一种非线性特性,当功率放大器的输入信号过大或者过小时,会导致功率放大器自身产生非线性电流,从而影响到输出信号的质量。
功放电流自激是电子设备中常见的问题,需要进行合理的设计和调试才能解决。
功放电流自激的原因主要有两个方面。
首先是由于功率放大器本身的设计不合理或者工艺上的缺陷,使得功放器在工作过程中产生非线性电流。
其次是外部环境的干扰或者输入信号的不稳定性,也会导致功放电流自激的问题。
因此,解决功放电流自激问题需要综合考虑内部和外部因素。
为了解决功放电流自激问题,首先需要对功放器的电路进行合理的设计和优化。
在设计过程中,需要考虑功放器的输入和输出电路的匹配,使其在工作范围内保持稳定。
此外,还需要注意功放器的功率供应电路的设计,保证电流的稳定性和可靠性。
对于功放电流自激问题,还可以采取一些电子元器件的调试和优化措施。
比如,在功放器的输入端加入合适的电容,可以降低输入信号的干扰和功放器的非线性电流。
此外,还可以采用负反馈电路来抑制功放电流自激,通过引入反馈信号来对功放器的输出进行校正,使其输出更加稳定。
除了上述的技术手段,还需要注意功放器的工作环境和使用条件。
功放器需要在合适的温度和湿度条件下工作,避免过热或者潮湿环境对功放器的影响。
此外,还需要注意输入信号的稳定性,避免外部干扰对功放器的影响。
功放电流自激是功率放大器中常见的问题,需要进行合理的设计和调试才能解决。
在解决功放电流自激问题时,需要综合考虑功放器本身的设计和优化、外部环境的干扰以及输入信号的稳定性。
只有通过合理的措施和手段,才能解决功放电流自激问题,保证功放器的正常工作和输出信号的质量。
功放自激解决方法
功放自激解决方法
功放自激是指在高音量下,功放输出端会出现高频率的自激振荡,这会导致声音出现杂音、失真等问题,严重的甚至会损坏扬声器。
那么,如何解决功放自激问题呢?
1. 使用高质量的功放和扬声器:选择品质优良的音箱和功放可以有效减少功放自激的发生率。
2. 缩短信号线长度:长的信号线容易受到干扰,导致功放自激。
缩短信号线长度可以减少干扰,降低功放自激的概率。
3. 增加负载电阻:在扬声器输出端并联一个合适的电阻可以增加扬声器的负载,降低功放输出端的电压,从而减少功放自激的发生。
4. 调整音量和音调:适当调整音量和音调可以降低功放自激的概率。
通常来说,增加低音调整可以减少功放自激的出现。
5. 安装隔离变压器:在功放输出端加装隔离变压器可以有效隔离干扰信号,降低功放自激的概率。
总之,要解决功放自激问题,需要综合考虑多种因素,选择高质量的设备和正确的操作方式,才能获得更好的音效。
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GPS_天线自激干扰导致车载导航失效的分析与处理
设计研发RESEARCH AND DEVELOPMENTGPS 天线自激干扰导致车载导航失效的分析与处理(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)(扬州航盛科技有限公司,扬州 225009)孙青、丁永摘要:本文通过对全球定位系统、车载导航系统的介绍,对GPS 在车载导航系统的应用中出现信号失效故障进行分析与处理,讲解了本例车载导航定位失效的原因以及GPS 搜星失效故障分析的过程。
同时,文章分析了LNA 型有源集成天线产生自激振荡的原因,给出了消除自激振荡采用的措施,包括调整天线前置放大器电路中的电阻精度,以及对电路增益不匹配采用微调增益性能指标等。
关键词:导航技术;车载导航;天线增益;天线自激振荡;有源集成天线中图分类号: U463.67 文献标识码:A0 引言我国国民经济产业结构中,汽车产业一直是战略性、支柱性的产业,在推动工业发展,加快现代化建设进程方面,发挥着不可替代的重要作用。
而全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的出现和不断成熟,也给汽车产业的发展带来了极大的便利。
GPS 的作用是为了利用GPS 技术配合电子地图来进行行车定位、导航,能让驾驶员随时随地知晓本车的确切位置,方便准确地知道去往目的地最短或者最快的路线。
本文以实例介绍了GPS 在车载导航系统应用中出现GPS 信号失效故障的分析过程,对车载导航的实际应用及GPS 天线及主机的系统有极大的设计及分析参考意义。
1 全球定位系统全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一种利用导航卫星进行实时定位的系统[1]。
而GPS 则能够依靠卫星来对于时间和距离进行测量,从而在全球范围内完成定位,它具有非常强的保密性和抗干扰性。
1.1 车载GPS 导航仪系统的组成GPS 导航系统的组成包括GPS 天线和汽车导航系统。
其中,汽车导航系统包含GPS 信号接收模组、处理器、显示屏、音频处理及扬声器、按键和触摸屏、存储芯片以及地图导航软件等多个部分。
自激振荡产生的原因
自激振荡产生的原因自激振荡是指在一些系统中,没有外加信号作用下自发地产生振荡。
自激振荡在电子电路、机械振动、生物系统等多个领域都有广泛应用。
本文将从数学模型、正反馈机制和能量耗散等角度,探讨自激振荡产生的原因。
首先,自激振荡产生的一个重要原因是系统存在非线性特性。
非线性特性意味着系统的响应与输入不成比例,从而使得通过一些特定的参数设置和初始条件下,系统可以自发地产生振荡。
例如,在电子电路中,由于电子元件非线性特性的存在,当电压或电流超过其中一阈值时,电子元件的特性会突变,从而导致电路自发进入振荡状态。
其次,正反馈机制是自激振荡产生的另一个重要原因。
正反馈是指系统的输出被放大并反馈到输入端,从而增强原始输入信号。
系统中的正反馈机制会引发自激振荡的产生。
当系统的输出经过放大后再反馈到输入端时,由于反馈信号的增强作用,系统会进入不断放大的状态,最终产生振荡。
正反馈机制在生物系统中尤其常见,例如心跳的调节机制,神经网络的活动等。
此外,能量耗散也是自激振荡产生的原因之一、能量耗散是指系统在振荡中消耗能量,并通过一些途径将能量补充回来。
自激振荡通常涉及到能量的往复传递和转化过程。
例如在机械振动系统中,通过能量的交换和耗散以及系统的非线性耦合,能量可以在系统中不断往复传递,并最终导致振荡的产生。
此外,当系统的无阻尼频率与系统的阻尼频率非常接近时,也容易产生自激振荡现象。
此时,系统能量受到热噪声的干扰,在多次的周期响应中发生跳跃性的变化,最终产生振荡。
总而言之,自激振荡的产生涉及到系统的非线性特性、正反馈机制、能量耗散以及频率匹配等多个因素的共同作用。
虽然自激振荡在一些情况下可能会引起系统不稳定,但在其他情况下,自激振荡也被广泛应用于信号发生器、钟表、传感器等领域。
深入理解自激振荡的产生机制,有助于我们更好地应用和控制这一现象,从而实现各种实际应用。
如何避免运放负反馈产生的自激振荡
如何避免运放负反馈产生的自激振荡为了避免运放负反馈产生的自激振荡,我们可以采取一些措施。
下面是一些常见的方法:1.合理设计运放电路:在设计运放电路时,应该合理选择运放的增益和频率特性,以及选择适当的负载和反馈网络。
同时,在布局和布线时应注意减少信号的干扰和串扰,以减小潜在的振荡风险。
2.使用稳定的运放:运放的稳定性是避免振荡的关键。
一般情况下,选择稳定的运放可以有效地降低振荡风险。
选择具有可靠性和良好性能的运放品牌和型号,同时也要遵循供应商的设计建议和规范。
3.设计适当的补偿网络:运放的频率补偿是避免振荡的重要手段之一、为了确保运放的稳定性,可以对运放进行频率补偿。
通常,运放的补偿电容和电阻以及其他元器件的选择和布局都需要仔细考虑。
合理设计和布局补偿网络可以帮助减少振荡风险。
4.控制运放的增益:运放的增益是决定振荡的重要因素之一、过高的增益可能导致运放的自激振荡。
因此,可以通过降低运放的增益来避免振荡。
可以通过增加负反馈电阻或减小输入信号的幅度来实现这一目标。
当然,需要根据具体的系统要求进行综合考虑。
5.控制信号的相位:信号的相位也是导致振荡的重要因素之一、当信号的相位满足一定的条件时,振荡就会发生。
因此,在设计运放电路时,应尽量避免相位满足振荡的条件。
可以通过合理选择反馈网络的相位,或采取其他措施来调整信号的相位。
6.使用适当的滤波器:滤波器的设计和应用可以帮助减小振荡的风险。
在设计运放电路时,可以考虑使用低通滤波器或带通滤波器来滤除高频噪音和干扰。
同时,通过合理选择滤波器的类型、参数和布局等,可以进一步减小振荡风险。
综上所述,为了避免运放负反馈产生的自激振荡,我们可以从设计合理的电路、选择稳定的运放、设计适当的补偿网络、控制运放的增益和信号的相位,以及使用适当的滤波器等方面入手进行防范和控制。
当然,在实际设计和应用过程中,还需要结合具体的系统需求和环境特点,以及仿真和测试等手段进行验证和优化。
自激的产生与消除
自激的产生与消除由于自激对电路的危害,因此,在设计和生产时要破坏形成自激的条件,减小或消除其对电路的危害。
下面介绍自激产生的原因及消除方法。
一、电源内阻引起的自激及消除这种自激通常发生在两级低频放大电路中(见图1)。
电源的内阻总是存在的,当T1、T2中的信号电流流过电源内阻r时,都会在r上产生电压降,通常,T2中的电流比T1中的大,所以内阻上的压降也随T2信号电流的大小而发生变化,内阻上电压的变化必然影响电源电压,使得电源电压随着输入信号的大小而发生波动,波动的电源电压会加到T1的基极。
在单级放大电路中,输入电压与输出电压相位相反,而在两级放大电路中,由于两次反相,输出电压就与输入电压相位相同。
此时出现的正是信号的正反馈。
当此反馈量达到一定幅度时,也就是说,电源内阻足够大时,电路就会发生由于电源内阻的耦合而产生的自激。
如果电源的内阻为零,这种自激就不可能发生。
事实上,任何电源内阻都不为零,所以正反馈也不可能消除。
因此,只有提高电源电压的稳定度,减小由电源内阻而形成正反馈信号的幅度,使它形不成自激。
通常的方法是(如图1中虚线所示)加入由R、C1~C3组成的去耦电路。
由于C1与内组r构成的阻容滤波电路,已使电源供电电压的波动大为减小,再加上R、C2作第二次滤波,则T1的工作电压波动更小。
C3的作用是有效滤除高频干扰,防止高频自激。
二、地线内阻引起的自激及消除地线也是有内阻存在的,各级电流流经地线时会通过地线内阻造成不利耦合。
在数字电路和高频电路中,由于任何导线都有电感,其阻抗远大于直流电阻,其阻抗产生的影响也较大,图2是由于公共地线的内阻引起自激的示意图。
电路的公共点都经过输入端的A点接地,各级的信号电流也都由后级经A点入"地",再经电源构成回路。
图中AB、BC、CD各段导线总是有内阻的,BD各段因位于后级,影响较小,而AB段的电阻就不能忽略了。
当T2中放大后的信号电流通过AB端导线时的电压降的极性与T1基极上输入信号是相同的,构成了正反馈,如果这个反馈电压足够大,就会引起电路自激。
低温自激的原因
低温自激的原因1. 低温自激会不会是因为环境温度太低了呀?就像人在极冷的地方会瑟瑟发抖一样,设备在低温下某些部件是不是也会“冻僵”而出现异常呢?比如冰箱在温度极低的环境下运行,就可能出现这种情况。
2. 难道是设备自身的性能问题导致低温自激?这就好比一辆车,本身质量不太好,在恶劣路况下就容易出故障。
像有些旧电器,在低温时就可能出现自激现象。
3. 会不会是散热系统出了问题呀?散热不好不就像人热得难受一样,设备也会“不舒服”然后低温自激嘛。
比如电脑的散热风扇坏了,在低温环境下就可能出状况。
4. 低温自激是不是因为电路设计不合理呢?就如同建房子结构没设计好容易倒塌一样。
像一些自制的电子设备可能就因为这个原因而低温自激。
5. 是不是某些材料在低温下特性发生改变从而引起低温自激呀?这就好像有的材料遇冷会变硬变脆。
比如某种特殊的塑料在低温下就可能影响设备正常运行导致自激。
6. 低温自激会不会和电源有关呢?电源就像是设备的“心脏”,要是它出问题了,那不就像人心脏不好会难受一样嘛。
像手机在低温下电池不稳定就可能引发自激。
7. 难道是接触不良导致的低温自激?这就跟人与人之间沟通不畅会产生矛盾一样。
像一些老旧的电线连接不好,在低温时就可能出现这种状况。
8. 低温自激会不会是受到外界干扰了呀?就像人在嘈杂的环境中会心烦意乱一样。
比如旁边有强磁场的设备在运行,就可能影响到别的设备导致低温自激。
9. 是不是设备的老化导致低温自激呢?这就好像人老了身体容易出毛病一样。
像用了很久的机器在低温下就更容易出现这种问题。
10. 低温自激有没有可能是多种因素综合作用的结果呢?这就好比一场比赛的胜负是由多个因素决定的。
像一个复杂的电子系统,可能就是因为多种小问题凑在一起导致了低温自激。
我觉得低温自激的原因很复杂,可能是单一因素引起的,也可能是多种因素共同作用的结果,需要我们仔细去研究和排查呀!。
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雷达信号处理机由a/d变换、自适应对消、恒虚警、视频积累等部件组成,有时还包括有数字脉冲压缩、旁瓣相消等部件。
在研制过程中,经常以线性好的锯齿波信号和其它脉冲信号作为调试模拟信号。
通过分析加到信号处理机的模拟信号的输入/输出波形,分析信号处理机的故障现象并加以解决,是信号处理机研制过程的重要一环。
在某雷达信号处理机的设计过程中,我们对于雷达信号处理机中信号的产生、传输和可能遇到的干扰都给了足够重视,但在实现中还存在一些故障。
下面是在研制过程中遇到的三种主要故障现象,在此作一系统分析并提出解决途径。
故障现象1
在信号处理的视频模拟信号输入端加一个如图1的锯齿波测试信号,经过a/d电路及其它电路处理后,在d/a输出端就可能得到如图2所示的波形。
从图2明显看出,在整个波形上都叠加有干扰纹波,频率比较高。
扩展观察到有规律的干扰,周期大体上与主时钟相同。
初步估计,这可能与电源和地线的干扰有关。
考察其原因,可能是电源内阻太大、电源线太长、接地线不良等。
另外要特别指出的是,在测量时示波器接地点选择不当也会引入这样的干扰波形。
根据经验,一般对每1a的额定输出电流,滤波电容可取2000μf左右。
对电源进行滤波一般用一个电解电容(10μf~100μf)和一个瓷片电容(0.1μf),并且把它们并联起来接在电源的输入通路上。
在电源网络中串入磁珠去耦,也是有效的方法,特别是对于工作频率较高的场合,除了电源耦合外,地线耦合也是一种干扰源。
对于地线干扰,要求我们在印制电路板的设计中注意以下几点:
1、正确选择一点接地和多点接地。
在低频电路中,信号工作频率小于1mhz,布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。
当信号工作频率大于10mhz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。
当工作频率在1~10mhz时,如果采用一点接地,其地线长度不应该超过波长的1/20。
否则应采用多点接地法。
2、将数字电路和模拟电路部分分开。
电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连要尽量加大线性电路地线的面积。
3、尽量加粗接地线。
若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。
因此应将接地线尽量加粗,使它能通过三倍于印制电路板的电流。
如有可能,接地线的线度就大于3mm。
4、将接地线构成闭环路。
将接地线构成环路,会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。
如果判断是由于示波器观察时接地点选择不当,在调整接地点时,干扰信号会明显小下来。
一般来讲,示波器探头接地点应尽量靠近取样点,以便形成最短的信号回路。
故障现象2
在调试中,所加测试信号仍是如图1的锯齿波测试信号。
在经过某些运放后有图3所示的波形,锯齿波上一部分很干净,而另一部分叠加了高频分量。
将示波器扫描加快,可以看见规整的高频振荡,其频率一般为几mhz~几十mhz。
初步估计,这是由运放自激引起的干扰。
自激振荡是放大器常见的一种噪声,一般频率较高。
虽然负反馈对放大器的性能指标有很大的改善,但是深度负反馈又可能引起放大器的
自激振荡。
反馈放大器产生自激振荡的原因是由于不同频率的信号通过放大器时,其相移不相同,针对这种情况,在设计电路时,应充分考虑到反馈放大器的稳定性裕量问题。
为了查明放大器自激振荡的原因,我们大体采取以下的步骤,有效去除波形上的高频干扰。
首先应判断振荡类型,是属于连续振荡、瞬时振荡还是间歇振荡,且粗略估计其振荡的频率范围。
振荡源大致有三个部分:电路、反馈支路、布线和元件,按此顺序分析可能产生振荡的主要部位。
假设是放大部分引起的,则可降低其增益,看振荡是否停止。
如果振荡停止,则可认为是由放大电路引起的。
消除振荡可以在放大电路的适当地方引入rc校正网络,用以改变放大电路的幅频特性和相频特性,破坏自激振荡的条件。
引入rc校正网络可采用滞后或超前校正的方法。
采用何种校正网络要视具体要求而定:如果只要求稳定度,而对频带无要求,则可在放大电路中只接一个电容,以建立一个足够低的主极点频率;如要求频带宽些,可在两级放大器间接一个rc校正网络;如果要求更宽频带时,则可采用超前校正。
即在放大电路中接入rc并联校正网络,使高频段的极点向更高的频率移动。
校正网络中的元件数值可以先估算,再加以实验方法确定。
如认为振荡的原因在于反馈部分,可适当减小反馈深度。
但是反馈深度也不能减得过小,否则放大电路的性能改善程度要受到影响。
如认为是布线的原因,则可摆动布线,看其振荡情况是否改变,或者敲动所怀疑的元器件,看其振荡的频率是否变化等加以确认。
如图4所示采用lm318的电路,如果电容c1不用,或者容电过小,则会引起如图3所示的自激振荡。
由于输出阻抗的不匹配,信号线又过长,信号多次反射也会形成振荡。
阻抗不匹配引起的干扰与如图3所示干扰不同的是:自激振荡不仅会出现在如图3所示的锯齿波上部(与运放工作点有关),而且会出现在整个输出波形。
但与图2所示的波形不同,它也会形成比较规整的正弦振荡,其振荡频率通常都比较高,可达几十mhz。
传输线都具有分布电感和分布电容。
如将整个传输线分成n个小段,则每个小段均由自己的分段电容和电感组成。
电感阻碍着电流的突变,电容则阻碍着电压的突变。
当k合上后,并不是传输线所有各点都同时达到电压定值e和电流定值i,而是像电压波和电流波那样按相同的速度向终端推进。
如果负载电阻恰好等于传输线的特性阻抗rp(,l0表示单位长度的分布电感量,c0表示单位长度的分布电容量)。
当波前到达终端时,由于r的存在,电流in在对cn充电的同时,有一部分被负载电阻所分流。
一旦最后一小段cn建立电压后,传输线中的电流将全部流进负载。
这时幅度为i的电流波流又红又经负载时,在电阻r上的压降e=ri 和传输线上已经建立的电压是一致的。
因此来自信号源的电流经过传输线不断地流进负载,这就是常说的终端匹配,这时不会出现反向现象。
当负载电阻r大于转输线特性阻抗时,反射情况将介于终端匹配和终端开路两者之间;当负载电阻r小于传输线特性阻抗时,反射情况将介于终端匹配和终端短路之间。
对于终端不匹配所引起的反射,在反射波到达不匹配的始端时,同样会引起向终端的新反射,这种新反射到达终端再次反射,形成多次反射。
反射的幅度总是一次比一次小,最后反射波幅度与信号相比可忽略不计时,便认为达到稳态。
实际中应先找到引起反射的那一段电路,然后断开电路,串入一个约几十ω的电阻。
对于高速工作的dsp,厂家要求当信号线超过15cm后,一定要串入几十ω电阻(adsp21060系列中为33ω),以消除由于电路阻抗不匹配引入的干扰。
故障现象3
研制中也遇到了如图6所示的现象,表现为经信号处理后,d/a变换出的锯齿上不断掉数据的现象,且比较有规律。
分析其原因可判断为d/a前数据锁存时钟与数据稳定时间不相适应,将输出为1的数据锁存为0。
数据的稳定传输必须满足建立和保持时间的要求。
建立时间是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。
如果建立时间不够,数据将不能在这个时钟上升沿被锁存到锁存器中。
保持时间是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间。
如果保持时间不够,数据同样不能被锁存到锁存器中。
所以在实际电路中,当时钟上升沿到来时,数据应先稳定下来。
这就要求我们在设计电路的过程中,不仅要充分考虑各部分器件的延迟,而且尽量使用全局时钟同步。
这是因为全局时钟能提供器件最短的从时钟到输出的延迟,能尽量满足建立时间和保持时间的要求。
另外如果锁存信号边沿不好,也容易引起这种现象,相当于在原来基础上把时钟向后推迟了一段时间。
基于以上分析,我们采用以下的措施加以改善:一、尽可能使用全局时钟来同步;二、对各段线路,特别是采用cpld的数字电路部分,我们先采用max plusⅱ仿真,计算出各部分电路的延时,然后对各锁存时钟加以一定的延时以满足建立时间要求,尽量避免毛刺的产生。
如果是由于容性阻抗造成的时间常数τ过大,使充放电时间加长,导致边沿不陡峭,可以增加电路驱动能力,减小负载电容,改善信号的边沿。
使用了以上的措施,图6所示的现象可很好地解决。
结语
综上所述,本文所介绍信号处理机中出现的几种干扰现象只是在设计调试中出现的几种典型的现象,通过采用相应措施使问题得到解决,希望我们的分析和解决方法的介绍能给读者带来启发的作用。