电路设计中如何接地来抑制干扰
如何解决电路中的干扰问题
如何解决电路中的干扰问题在电子设备的使用中,干扰问题是常常会遇到的一个挑战。
干扰不仅会影响到电子设备的正常功能,还可能导致数据丢失、系统崩溃等严重后果。
本文将介绍一些有效的解决电路中干扰问题的方法,帮助读者更好地应对这一挑战。
1. 理解干扰类型在解决干扰问题之前,首先需要了解干扰的类型。
常见的干扰包括电磁波干扰、电源噪声、接地问题等。
不同类型的干扰会有不同的解决方法,因此在解决干扰之前要先进行干扰类型的诊断。
2. 优化电路设计一个好的电路设计是预防和减轻干扰的重要措施之一。
在设计电路时,应遵循以下几点原则:- 合理布局:将敏感电路和噪声源之间保持一定的距离,减少相互影响;- 按需引入屏蔽:在高频电路中使用屏蔽罩,减少电磁波干扰;- 路线规划:合理规划信号和电源线路,避免交叉和共用引起串扰或电源噪声。
3. 使用滤波器滤波器是解决电路干扰问题常用的工具之一。
通过选择适当的滤波器类型和参数,可以减少或去除干扰信号。
- 低通滤波器:用于阻止高频噪声进入电路中,适用于音频和低频信号处理;- 带通滤波器:可选择性地通过一定频率范围内的信号,适用于特定的频率干扰;- 高通滤波器:用于阻止低频噪声进入电路中,适用于射频和高频信号处理。
4. 加强接地和屏蔽良好的接地和屏蔽措施对减少电路中的干扰至关重要:- 单点接地:保证所有设备、回路和屏蔽都以单一的接地点为基准,减少接地回路的干扰;- 屏蔽设计:根据实际情况选择适当的屏蔽材料,如金属罩、屏蔽线等,将敏感电路与外界干扰物隔离。
5. 使用抗干扰元件在电路设计和制造过程中,合理选择抗干扰元件可以有效减少干扰的影响:- 电容:用于隔离干扰信号,提高电路的稳定性;- 电感:用于消除高频噪声,提高信号的纯净度;- 隔离变压器:用于隔离输入和输出信号,防止干扰传递。
6. 定位和消除干扰源当干扰问题发生时,定位和消除干扰源是解决问题的关键步骤:- 使用仪器:使用频谱分析仪、示波器等仪器进行干扰源定位;- 排除干扰源:根据定位结果采取相应措施,如改变设备位置、更换干扰源等。
电路基础原理电路中的接地与屏蔽技术
电路基础原理电路中的接地与屏蔽技术在现代科技的时代,电路技术在各行各业都得到了广泛的应用。
然而,电路中的接地和屏蔽技术往往被忽视,却是保证电路正常运行和信号传输质量的关键要素。
接地是指将电路的一个节点与大地相连,以确保电路的稳定性和安全性。
在电路中,存在着许多不同的信号源与设备,如果不进行良好的接地设计和连接,就会产生潜在的问题。
第一,接地可以防止电路中的分布电容产生放电,从而保护电路免受静电干扰的影响。
其次,接地还可以提供一条安全通道,将电路中的过电流引导到地面,保护设备和人员的安全。
因此,良好的接地设计是电路正常工作的前提。
然而,接地并不是简单地将电路的某个节点与地面相连,而是需要根据具体情况进行合理规划和设计。
首先,需要选择一个合适的接地点,一般选择地下的大水管或金属桩等作为接地点,以保证接地的稳定性。
其次,需要确保接地线的长度和质量,长的接地线会导致阻抗增加,从而影响接地效果。
此外,还需要避免其他电流通过接地线引起电路的干扰。
因此,接地线应尽量与其他线路分离,避免共用通道。
除了接地技术,屏蔽技术也是电路中不可忽视的一部分。
屏蔽是指利用金属材料将电路外部的电磁辐射与干扰隔离开来,保证电路内部的正常工作。
电磁辐射和干扰来自各种信号源,如电源、电缆、无线设备等。
这些辐射会干扰电路中的信号传输和工作稳定性。
通过使用屏蔽材料,如金属屏蔽罩、屏蔽膜等,可以有效地抵消这些辐射和干扰。
在进行屏蔽设计时,需要考虑以下几点。
首先是屏蔽的材料选择,常见的材料有铜、铝等金属,它们具有良好的导电性和抗干扰性。
其次是屏蔽的结构设计,应根据实际情况选择合适的屏蔽结构,如金属壳体、屏蔽箱等。
此外,还需要注意屏蔽的连接和接地方式,确保屏蔽效果的最大化。
总之,接地和屏蔽技术对于电路的正常运行和信号传输质量至关重要。
良好的接地设计可以保护电路免受静电干扰和保护人员安全,而屏蔽技术可以有效地隔离和抵消电磁辐射和干扰。
因此,在电路设计和应用中,我们应该充分重视这两个方面,并根据具体情况进行合理的设计和实施。
电子电路中的电源线和接地设计原则
电子电路中的电源线和接地设计原则电源线和接地是电子电路设计中十分重要的两个方面。
正确的电源线和接地设计可以提高电路的稳定性、可靠性和抗干扰能力。
本文将详细介绍电源线和接地设计的原则和步骤,以供读者参考。
一、电源线设计原则1. 选择适当的电源线- 电源线的类型应根据电流和电压要求来选择。
对于高电流和高压的电路,应选用粗线材以承受较大的负载。
- 正确匹配电源线和插头,确保连接可靠,避免发生松脱或接触不良的情况。
2. 缩短电源线长度- 尽量将电源尽早引入电路板,以减少线路长度。
长的电源线会引入不稳定性和干扰。
- 对于需要长电源线的情况,可以使用金属盒或屏蔽材料来减少干扰。
3. 避免电源线与信号线相交- 电源线和信号线交叉会引入噪声和互相干扰,应尽量避免这种情况的发生。
- 若电源线与信号线不可避免地需要交叉,应通过增加距离或使用屏蔽材料来减少干扰。
4. 使用高质量的电源线- 选用好质量的电源线,可以减少线路电阻和损耗,提高电源传输效率。
- 使用扭曲一对导线的电源线,可以有效地降低电源线互感以及对其他线路的干扰。
二、接地设计原则1. 单点接地- 所有的接地点应尽可能地连接在一起,形成单点接地,以减少环路产生的回流干扰。
- 单点接地可以有效降低地线噪声和电流环路干扰。
2. 使用大面积的接地平面- 在PCB设计中,应尽量增加接地层的面积,以提高整个系统的抗干扰能力。
- 大面积的接地平面可以起到屏蔽和分散电磁干扰的作用。
3. 电源和信号线分离接地- 电源线和信号线的接地应分离,避免共用一条接地线。
- 电源和信号线单独接地可以有效减少信号传输过程中的干扰。
4. 使用低阻抗接地- 接地电阻应尽量低,以减少地线上的电流回流。
- 使用足够大的接地铜片和连接以降低接地电阻。
三、电源线和接地设计步骤1. 分析电路需求- 根据电路的电流和电压需求,确定适当的电源线选型和尺寸。
2. 确定电源线位置- 在进行PCB布局时,将电源线尽早引入电路板,缩短线路长度,并尽量避免与信号线交叉。
电路电磁兼容性设计如何设计抗干扰和抗辐射电路
电路电磁兼容性设计如何设计抗干扰和抗辐射电路电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电子设备在相互干扰和和外界电磁环境下能够正常工作的能力。
在电子产品的设计中,抗干扰和抗辐射电路的设计是确保电子设备在各种电磁环境下能够稳定运行的重要因素。
本文将讨论电路电磁兼容性设计中如何设计抗干扰和抗辐射电路。
一、抗干扰电路设计抗干扰电路设计是为了减少电子设备对外界电磁噪声的敏感度,防止其发生故障或误操作。
以下是几种常见的抗干扰电路设计方法:1. 电源线滤波器:通过在电源输入端添加滤波电路,能够滤除掉电源线上的高频噪声,减小对电子设备的影响。
2. 地线设计:良好的接地设计可以有效地抑制干扰信号的传播,例如通过增加接地电感和接地电容,形成低阻抗的接地路径。
3. 屏蔽设计:在电路板的设计中,使用屏蔽罩或金属层来遮蔽电子设备内部的干扰源,从而降低对周围环境的干扰。
4. 布线设计:合理的布线可以减少信号间的串扰,例如将高频信号线和低频信号线分开布置,避免相互干扰。
5. 过压保护设计:在电路中添加适当的过压保护电路,可以避免由于外界电磁干扰引起的过压情况,保护电子设备的正常工作。
二、抗辐射电路设计抗辐射电路设计是为了减少电子设备对外界电磁辐射的敏感度,防止其自身辐射对其他设备和系统造成干扰。
以下是几种常见的抗辐射电路设计方法:1. 圆孔规则:根据电磁波波长和孔洞尺寸之间的关系,设计合理大小的圆孔,使其具有较好的屏蔽性能。
2. 接地设计:良好的接地设计可以有效地将电磁辐射信号导入地面,减小辐射功率。
3. 电磁辐射滤波器:通过添加辐射滤波器,限制高频电流在电路中的传播,减少辐射发射。
4. 屏蔽设计:在电路板设计中增加屏蔽层或屏蔽导线,使电磁辐射局限在设备内部,减少对外界的辐射。
5. 地面平面分割:通过将地面平面划分为小的分区,降低不同分区之间电荷的流动速度,减小辐射功率。
三、电路模拟与仿真为了更好地评估电路的电磁兼容性性能,可以使用电磁仿真软件对电路进行模拟和仿真。
电子电路设计中的抗干扰措施
电子电路设计中的抗干扰措施摘要:在现代生活和工作中,人们对电子产品的使用频率越来越高,其性能稳定性变得尤为重要,这主要是因为它的主要构成电路会受到内部元件和外部环境的干扰。
这些干扰的存在,会损伤电子元器件,降低电路的工作效率以及增加电路的故障率。
因此,本文分析了电子电路设计中的主要干扰源,并探讨了抗干扰措施在实际设计中的具体应用,旨在提升电路的抗干扰性能,增强电子产品的功能稳定性。
关键词:电子电路设计;常见干扰;抗干扰;措施引言在整个电子通信系统中,抗干扰设计对于电子电路起着至关重要的作用。
由于大部分电子电路在弱电流下传输信息,因此在信息的发送和接收过程中,会受到外部噪声和无用电磁波等非所需能量的干扰。
为了最大限度地减少这些干扰对设备的影响,我们需要全面了解这些干扰因素以及它们的作用途径,并进行研究和分析,采取有效措施来抑制或消除这些干扰因素。
只有这样,才能确保电子电路系统的安全稳定运行,使其达到最佳状态。
1.电子电路设计中的常见干扰在电路设计过程中,干扰可能会对电路的性能和可靠性产生负面影响。
本段将探讨电子电路设计中的几种常见干扰类型,主要包括:电磁干扰、串扰和地线干扰。
1.1电磁干扰(EMI)电磁干扰是指电磁场对电子设备产生的干扰。
这种干扰可能来自于其他电子设备、电源线、无线电信号等。
电磁干扰会对电路中的信号传输和接收产生干扰,导致数据错误或丢失。
1.2串扰串扰是指信号在电路中相互干扰的现象。
这种干扰来自相邻信号线的电磁感应或电容耦合1.3地线干扰地线回流是指电子电路中的电流通过地线回流引起的干扰。
当外部电磁场通过接地系统进入电子电路时,会引起接地回路上的电位变化,导致电路的工作不稳定。
2.电子电路设计中的抗干扰措施2.1屏蔽技术电磁屏蔽是一种利用电磁屏蔽材料和结构,防止电磁干扰。
其中,金属屏蔽是指利用铜、铝等金属材料制成的屏蔽外壳包裹住电子线路或器件,从而实现对外界电磁环境的有效隔绝。
2.2接地抗干扰技术按其对地的处理方法,可将其划分为三大类:1)单点接地。
什么是电磁干扰如何避免它对电路的影响
什么是电磁干扰如何避免它对电路的影响电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)是指电磁波在工作环境中相互干扰,造成电路或设备正常运行的干扰现象。
它会导致电路信号的失真、传输错误以及设备的故障或性能下降。
为了避免电磁干扰对电路的影响,我们可以采取以下几种方法。
1. 屏蔽技术屏蔽技术是一种常用的抑制电磁干扰的方法。
通过在电路周围添加金属屏蔽罩或屏蔽壳,可以有效地阻隔外部电磁波的干扰。
同时,在电路布局设计中,应尽量减少敏感元件与干扰源之间的距离,避免信号受到干扰。
2. 地线设计良好的地线设计可以有效减少电磁干扰。
在电路设计中,应首先确保地线的连续性和稳定性,以提供最短的信号回路和最低的接地电阻。
同时,应避免地线回路与其他信号回路的交叉,减少互相干扰的可能性。
3. 滤波器滤波器是一种通过筛选电磁波频率,抑制不同频率干扰的装置。
可以根据不同的干扰频带,选择合适的滤波器进行安装。
滤波器可以将干扰信号滤除,使电路仅接收需要的信号。
4. 接地和屏蔽电缆使用符合标准的接地电缆和屏蔽电缆是减少电磁干扰的有效手段。
接地电缆能够将干扰信号引至地面,屏蔽电缆则能够在传输信号的同时阻挡外部干扰信号的进入。
5. 合理布局在电路设计中,合理布局是避免电磁干扰的关键。
应将敏感元件与干扰源、高功率元件相互隔离,避免它们之间互相干扰。
同时,尽量减少布线长度,缩短信号传输路径,可有效降低干扰的可能性。
6. 使用屏蔽材料在电路设计中使用屏蔽材料,如铁氧体、铜箔等,能够有效地吸收、反射或屏蔽外部电磁波,减少干扰的传输。
7. 电磁兼容测试在电路设计完成后,应进行电磁兼容测试。
通过测试和评估电路系统在电磁环境中的性能,可以发现潜在的干扰问题,并采取相应的措施加以解决。
同时,对电路中的关键元件和主要干扰源进行监测和分析,有助于提前预防和识别干扰问题。
综上所述,电磁干扰对电路的影响是不容忽视的。
通过合理设计布局、使用屏蔽技术和滤波器等措施,可以有效降低电磁干扰对电路的影响,保证电路的正常运行和稳定性。
电路中的电磁辐射减小辐射干扰与抗干扰措施
电路中的电磁辐射减小辐射干扰与抗干扰措施电路中的电磁辐射:减小辐射干扰与抗干扰措施电磁辐射在现代电子设备中普遍存在,它不仅会对电路本身造成干扰,还可能对周围的设备和人体健康产生不良影响。
因此,减小电路中的电磁辐射、降低辐射干扰、采取抗干扰措施成为电子工程师和研究人员的重要任务。
本文将探讨一些常见的电磁辐射减小和抗干扰措施。
1. 电磁辐射的来源和危害电磁辐射的主要来源包括电源线、信号传输线以及电子设备本身的内部部件。
辐射主要体现在电磁波的无线电频段上,其中包括无线电、微波和红外线等。
长期暴露在电磁辐射环境下可能对人体健康产生不良影响,如引起电离辐射、热效应以及生物电磁效应等。
2. 电磁辐射减小的方法为减小电磁辐射带来的干扰,我们可以采取以下方法:2.1 电源线滤波通过在电源线中添加滤波器,可以有效地滤除电源中的高频噪声,减小电磁辐射。
这样的滤波器通常使用电感元件和电容元件的组合,能够在一定频率范围内抑制噪声。
2.2 信号线屏蔽对于信号传输线,我们可以采取屏蔽的方法来减小电磁辐射。
屏蔽线通常由导电材料制成,例如金属丝编织层、金属箔等,能够有效地抵挡外界的干扰信号。
2.3 地线和屏蔽地面良好的接地系统可以有效地减小电磁辐射。
通过建立良好的地线和屏蔽地面,可以将电流导向地,减少电磁辐射。
3. 抗干扰措施除了减小电磁辐射的方法外,我们还可以采取一些抗干扰措施来应对外界干扰。
3.1 电磁屏蔽在设计电路时,我们可以采用电磁屏蔽技术,将敏感部件包裹在金属屏蔽罩中,有效地隔离外界的电磁干扰。
3.2 降噪电源设计设计降噪电源对于电路抗干扰非常重要。
采用稳压电源或是添加滤波器等措施,可以将电源干扰降到最低。
3.3 接地设计良好的接地设计可以有效地减少共模干扰。
要保证接地系统的导通性,并避免接地回路中的回流电流。
4. 结论在电路设计和应用过程中,减小电磁辐射的问题是不可忽视的。
通过使用滤波器、屏蔽线、良好的接地系统等方法,可以有效地减小电磁辐射带来的干扰。
PCB布线的地线干扰与抑制处理方法
PCB布线的地线干扰与抑制处理方法PCB(Printed Circuit Board)布线中的地线干扰是一种常见的问题,它可能会干扰电路的正常运行。
为了解决这个问题,我们可以采取一些抑制处理方法来减少或消除地线干扰。
下面是一些常见的地线干扰与抑制处理方法:1.地线布线技巧:a.分离数字和模拟地:尽量将数字与模拟电路的地线分开,减少相互干扰的可能性。
b.接地电流的路径短而宽:将接地电流通过干燥的宽地线传输,减少接地电阻和导线电感,提高地线的抑制能力。
c.使用星形接地:d.使用平面接地:e.使用分区接地:f.使用地钉:在关键区域使用地钉来提供额外的地线连接。
2.组件布局:a.尽量将高频和低频组件分开:将高频组件和低频组件分开布局,减少相互之间的干扰。
b.避免地线回流干扰:确保地线回流干扰不通过敏感组件周围的区域,可以通过调整组件布局来实现。
3.组件选择和降噪处理:a.选择低噪声组件:选择具有低输入输出噪声特性的组件,减少地线干扰。
b.使用滤波器:在地线上添加合适的滤波器,可以有效地抑制地线上的噪声干扰。
c.使用抑制电阻:通过在地线上添加适当的抑制电阻来减少地线干扰。
d.使用绕组电感:在地线上添加绕组电感,可以有效地抑制高频地线干扰。
4.地线连接:a.使用铺铜:通过在布线过程中使用铺铜技术,可以增加地线的面积,减少地线干扰。
b.使用分布式接地:将地线接地点分布在整个电路板上,减少地线干扰。
5.PCB设计原则:a.适当阻抗匹配:确保地线干扰越小越好,可以采用适当的阻抗匹配。
b.保证良好的地线连续性:地线应该连续,并与地端连接紧密。
c.减小地线面积:地线可以不要太大,以减小地线干扰。
除了上述方法,我们还可以通过仿真、实测和调试等方法进行地线干扰与抑制处理。
通过使用静电式电位差分析仪等测量设备,可以检测地线上的干扰情况,并找出抑制干扰的有效方法。
综上所述,地线干扰的抑制处理是一个综合性的问题,需要结合布线技巧、组件布局、组件选择和降噪处理、地线连接、PCB设计原则等多方面的因素来进行综合考虑和处理。
电路设计抗干扰措施
电路设计抗干扰措施在电路设计中,抗干扰措施是非常重要的,可以有效地减少或消除各种电磁干扰对电路正常运行造成的影响。
下面将介绍一些常见的抗干扰措施。
1.地线设计地线在电路中起到连接电路各个部分的作用,它功德很大程度上影响了电路的干扰抗能力。
在地线设计中,应尽量缩短地线的长度,减小地线的电阻和电感,并采用良好的接地方式。
另外,应避免地线与信号线和电源线的交叉,以减少互相干扰。
2.滤波器的使用滤波器是抗干扰的重要组成部分,可以帮助滤除电路中的高频干扰信号。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
在设计中,可以根据具体干扰源的频率特性选择合适的滤波器,并将其放置在电路的输入和输出端口。
3.屏蔽措施屏蔽是通过屏蔽材料将电路部件与外界环境隔离开来,阻止干扰信号的进入或电磁辐射的泄漏。
常用的屏蔽材料包括金属泡沫、金属网、金属薄膜和金属壳体。
在设计中,可以根据需要在电路周围设置适当的屏蔽层来保护电路免受干扰。
4.接地和屏蔽电流的设计在设计电路时,接地是非常重要的一项工作。
良好的接地设计可以有效降低电路的串扰和电磁干扰。
在接地设计中,应尽量缩短接地线路的长度、宽度和电阻,并采用低电阻的接地方式。
此外,还需要注意屏蔽电流的设计,避免屏蔽电流造成的地回流问题。
5.信号线和电源线的布局信号线和电源线是电路中最容易受到干扰的部分。
在布局设计中,应尽量避免信号线和电源线的交叉和平行排列,以减少互相干扰。
可以通过增加信号层的层数和合理分配信号线和电源线的位置来降低干扰。
6.过滤器的选择在电路设计中,可以使用各种过滤器来减少电源线和信号线上的干扰。
常见的过滤器包括RC滤波器、LC滤波器和PI滤波器。
过滤器的选择应根据具体的干扰频率和功率要求来确定。
7.抑制共模信号的方法共模信号是一种常见的干扰信号,可以通过使用差模电路来抑制。
差模电路可以将共模信号转换为差模信号,并将其降噪。
常见的差模电路包括差动放大器和差分输入电路。
如何避免电路中的串扰干扰
如何避免电路中的串扰干扰电路中的串扰干扰是电子设备设计与制造中常见的问题。
正确地避免电路中的串扰干扰,可以提高电路的正常工作性能,确保设备的稳定性和可靠性。
本文将从电路设计、布局、屏蔽以及地线处理等方面,为大家介绍如何避免电路中的串扰干扰。
一、电路设计方面的避免措施1. 分离高频信号与低频信号:在电路设计中,对高频和低频信号进行分离是避免串扰干扰的重要方法。
可以通过使用不同的地线或者增加隔离电路等方式实现。
2. 降低信号的峰值和增加信号的时间:降低信号的峰值和增加信号的时间,能够减少信号产生的电磁辐射,并降低串扰干扰的概率。
3. 过滤器的应用:根据应用场景的不同,可以选择合适的滤波器来滤除干扰信号,阻止其传播到其他电路中。
二、布局方面的避免措施1. 优化电路布局:将电路分组,避免不同类型的信号干扰,同时合理安排电路元件的位置,减少电磁辐射的传播。
2. 避免信号线和电源线交叉:尽量避免信号线和电源线的交叉布局,可以减少串扰干扰的发生。
3. 地线处理:正确处理地线可以降低串扰干扰。
应当将地线设计成最短路径,避免形成回路,同时地线尽量与信号线和电源线分开布局。
三、屏蔽的应用1. 使用金属屏蔽罩:金属屏蔽罩可以有效地屏蔽电磁辐射和外部干扰对电路造成的影响。
在设计和制造电子设备时,可以通过增加金属屏蔽罩的使用来降低串扰干扰的概率。
2. 使用多层板设计:多层板设计可以增加电路板的层次,降低信号传播的路径长度,减少信号之间的干扰。
四、地线处理1. 单点接地:单点接地是电子设备设计中常用的一种地线处理方法。
在接地端口上添加适当的电感和电容等元件,可以有效地降低串扰干扰。
2. 地线回线:地线回线是将信号引导回地,减少信号相互之间的干扰。
通过将回线与信号线平行布置,缩短信号回路长度,可降低串扰干扰。
总结:电路中的串扰干扰是电子设备设计与制造中常见的问题。
通过合理的电路设计,布局优化,屏蔽的应用以及地线处理等方法,可以有效地避免电路中的串扰干扰,提高电路的正常工作性能和可靠性。
详解电路设计中三种常用接地方法
详解电路设计中三种常用接地方法小T[电子工程技术2017-06-17`. ~、,, r-::'·• 点击上方蓝字关注我们!FOLLOW US,. ,. 地线也是有阻抗的,电流流过地线时,会产生电压,此为噪声电压,而噪声电压则是影响系统稳定的干扰源之—,不可取。
所以,要降低地线噪声的前提是降低地线的阻抗。
众所周知,地线是电流返回源的通路。
随着大规模集成电路和高频电路的广泛应用,低阻抗的地线设计在电路中显得尤为重要。
这里就简单列举几种常用的接地方法:1、单点接地,顾名思义,就是把电路中所有回路都接到一个单一的,相同的参考电位点上。
如下固所示。
Ri串联单诅拢并联单点接地写到这里时,可能有人会问,如何才算是高频电路?参考杨继深教授的书籍《电磁兼容E MC技术》有提到“通常1MHZ以下算低频电路,可以采用单点接地,10MHZ以上算高频电路,可以采用多点接地的方式",1MHZ和10MHZ时,如果最长地线不超过波长的1/20, 可以单点接地,否则多点接地。
假如电路中既有高频信号,又有低频信号,怎么办?混合接地会是个好选择!3、混合接地。
如图所示:通过图来分析。
. .... -----.... ... .,,, ..'.\.,; , 地环路电流、``、.......... _____ , 一一; 安全桵地上图中的第一种结构,假定工作在低频电路中,根据容抗Zc = 1/2Tifc可知,容抗在低频环境下很大,而高频环境下很小。
那么地线在低频时是断开的,在受到高频干扰时接近导通。
如此接法可以有效避开地线环路的干扰影响。
上图中的第二种结构,假定工作在高频电路中,根据感抗ZI = 2rrfl可知,感抗在低频环境下很小,而高频环境下很大。
那么地线在低频时是类似导通的,在受到高频干扰时是断开。
如此接法可以有效避开地环路电流的影响。
综述,在实际应用中,电路根据工作环境采用合适的接地方式可以有效避开干扰信号,达到电路的最优效果。
输入电路防干扰措施
输入电路防干扰措施1. 前言在电子设备中,输入电路的干扰问题常常是导致设备性能下降或故障的主要原因之一。
输入电路常受到来自外部环境和其他电路的干扰,如电源线噪声、电磁干扰等。
因此,在设计输入电路时,需要采取一系列的防干扰措施来保证电路的正常工作和性能稳定。
本文将介绍几种常见的输入电路防干扰措施,包括滤波器的选择和设计、信号接地的优化、屏蔽技术和使用光隔离器等。
2. 滤波器的选择和设计滤波器是输入电路中常用的防干扰措施之一。
通过选择合适的滤波器,可以滤除输入信号中的高频噪声和干扰信号,从而提高电路的抗干扰能力。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
选择哪种滤波器取决于输入信号的特性以及需要滤除的噪声频率范围。
在设计滤波器时,需要注意以下几个方面: - 使用合适的滤波器类型和阶数,以满足设计要求。
- 注意滤波器的截止频率和下降区域,避免影响输入信号的有效信息。
- 选择合适的滤波器元件,如电容、电感和电阻等。
3. 信号接地的优化信号接地是输入电路中常见的干扰源之一。
不正确的信号接地会导致共模干扰和环境噪声进入电路,影响正常信号的传输和处理。
以下是一些优化信号接地的建议: - 将输入信号的接地点和设备的总体接地点相连,减少共模干扰。
- 使用较低的接地电阻和导线,降低接地回路的串扰效应。
- 使用跳线或铜箔屏蔽板将不同地区的接地点连接起来,减小接地回路的回归环流。
4. 屏蔽技术屏蔽技术是输入电路中常用的防干扰措施之一。
通过在输入电路周围添加屏蔽层,可以有效地阻挡来自外部环境和其他电路的电磁干扰。
以下是几种常见的屏蔽技术: - 金属屏蔽箱:将输入电路放置在金属盒内,以实现有效的电磁屏蔽。
- 屏蔽材料:在输入电路周围使用屏蔽材料,如铁氧体、铜箔等,来吸收和屏蔽电磁波。
- 圆形扁平电缆:使用圆形扁平电缆替代传统线材,减小电磁辐射和干扰。
5. 使用光隔离器光隔离器是输入电路中一种较为高级的防干扰措施。
PCB设计中关于接地方面的经典处理方法!
PCB设计中关于接地方面的经典处理方法!模拟地/数字地以及模拟电源/数字电源只不过是相对的概念。
提出这些概念的主要原因是数字电路对模拟电路的干扰已经到了不能容忍的地步。
目前的标准处理办法如下:1. 地线从整流滤波后就分为2根,其中一根作为模拟地,所有模拟部分的电路地全部接到这个模拟地上面;另一根为数字地,所有数字部分的电路地全部接到这个数字地上面。
2. 直流电源稳压芯片出来,经过滤波后同样分为2根,其中一根经过LC/RC滤波后作为模拟电源,所有模拟部分的电路电源全部接到这个模拟电源上面;另一根为数字电源,所有数字部分的电路电源全部接到这个数字电源上面。
注意:模拟地/数字地以及模拟电源/数字电源除了在电源的开始部分有一点连接外,不能再有任何连接。
AVCC:模拟部分电源供电;AGND:模拟地DVCC:数字部分电源供电;DGND:数字地这样区分是为了将数字部分和模拟部分隔离开,减小数字部分带给模拟电路部分的干扰。
但这两部分不可能完全隔离开,数字部分和模拟部分之间是有连接的所以,在供电时至少地应该是在一起的,所以AGND和DGND之间要用0欧姆的电阻或磁珠或电感连接起来,这样的一点连接就能够减小干扰。
同样,如果两部分的供电电源相同也应该采用这样的接法。
在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性的要求,避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。
形成干扰的基本要素有三个:(1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt,di/dt大的地方就是干扰源。
如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
(2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
(3)敏感器件,指容易被干扰的对象。
如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC,弱信号放大器等。
抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。
如何规避实验中的电路噪声与干扰
如何规避实验中的电路噪声与干扰在进行实验时,电路噪声与干扰是我们常常面临的问题。
这些噪声和干扰的存在会影响我们实验的结果,降低实验的准确性和可靠性。
因此,为了保证实验结果的准确性,我们有必要规避电路噪声与干扰。
下面,我将介绍一些方法来规避实验中的电路噪声与干扰。
1. 清洁电路环境在进行实验之前,我们应该确保电路环境的清洁。
清除电路周围的杂乱物品,将电路放置在干净的工作台上。
避免电路与其他设备或杂散电磁场的直接接触,以减少干扰。
2. 使用屏蔽材料在设计电路时,可以使用屏蔽材料来减少外部干扰对电路的影响。
屏蔽材料可以有效地阻挡电磁波传播,减少干扰。
例如,在设计放大器电路时,可以采用金属壳体来包裹电路板,起到屏蔽的效果。
3. 优化电路布局电路布局的合理优化可以减少电路噪声和干扰。
合理地安排各个元件的位置,减少信号线的长度和交叉。
将输入和输出信号线分开布置,避免相互干扰。
此外,注意地线和信号线的分离,以减少接地环路带来的干扰。
4. 选择低噪声元件在电路设计中,选择低噪声的元件是减少电路噪声与干扰的重要手段。
例如,在放大器电路中,选用低噪声的运放和电阻,可以降低噪声的引入。
此外,合理选择元件的工作点,减小元件本身的非线性失真,也可以减少干扰。
5. 使用滤波器如果电路噪声和干扰主要来自输入信号中的高频成分,可以在电路中加入滤波器来将高频噪声滤除。
滤波器可以选择合适的截止频率,通过滤波器的作用,将高频噪声滤掉。
6. 地线处理在电路设计中,地线处理是非常重要的一环。
良好的接地能够减少电路噪声和干扰。
要注意避免接地回路带来的干扰,尽量将地线与信号线分开。
7. 使用屏蔽电缆在信号传输过程中,可以使用屏蔽电缆来减少传输过程中的噪声和干扰。
屏蔽电缆内部带有金属屏蔽层,可以有效地阻挡外部电磁波对信号的干扰。
总结起来,规避实验中的电路噪声与干扰是我们进行实验的重要环节。
通过保持电路环境的清洁,使用屏蔽材料,优化电路布局,选择低噪声元件,使用滤波器,合理处理地线以及使用屏蔽电缆等方法,我们可以有效地减少电路中的噪声和干扰,提高实验结果的准确性和可靠性。
电路中如何合理布局减少电磁干扰
电路中如何合理布局减少电磁干扰在当今的电子世界中,电路的应用无处不在,从我们日常使用的智能手机、电脑,到工业生产中的大型控制系统,无一不依赖着复杂而精密的电路。
然而,随着电路的复杂度和工作频率的不断提高,电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称 EMI)问题也日益凸显。
电磁干扰不仅会影响电路的正常工作,导致信号失真、数据错误,甚至还可能引发系统故障,造成严重的后果。
因此,如何在电路设计中合理布局,以减少电磁干扰,成为了电子工程师们必须面对和解决的重要问题。
要理解电磁干扰的产生,我们首先需要了解电磁学的一些基本原理。
电磁干扰的本质是电磁场的相互作用。
当电路中的电流发生变化时,会产生磁场;而当电路中的电压发生变化时,会产生电场。
这些电磁场会通过空间向外传播,如果它们与其他电路中的元件相互作用,就会产生干扰。
例如,在一个数字电路中,快速切换的逻辑门会产生高频的电流和电压变化,从而产生强烈的电磁辐射。
如果附近有敏感的模拟电路,这些辐射就可能会干扰模拟信号的传输,导致信号质量下降。
那么,如何在电路布局中减少电磁干扰呢?以下是一些关键的策略和方法。
一、合理规划电路分区在设计电路时,应该根据功能将其划分为不同的区域,例如数字电路区、模拟电路区、电源区和接地区等。
数字电路通常具有较高的工作频率和快速的电流变化,容易产生电磁干扰。
模拟电路则对信号的精度和稳定性要求较高,容易受到电磁干扰的影响。
将它们分开布局,可以减少数字电路对模拟电路的干扰。
同时,还应该将高功率电路和低功率电路分开。
高功率电路中的大电流会产生较强的磁场,可能会影响到附近的低功率电路。
例如,在电源电路中,变压器、功率放大器等元件应该与其他低功率的控制电路保持一定的距离。
二、优化布线布线是电路布局中非常重要的一环。
首先,要尽量缩短信号传输线的长度。
过长的线路会增加信号的传输延迟,同时也会增加电磁辐射和接收干扰的可能性。
什么是电磁干扰如何在电子电路中抵御干扰
什么是电磁干扰如何在电子电路中抵御干扰在现代科技快速发展的时代,电子设备在我们的日常生活中变得越来越重要。
然而,随着电子设备的增多和电磁波的频繁使用,电磁干扰成为了一个普遍存在的问题。
电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)指的是来自外部电磁场的干扰信号,它们可能导致电子设备的不正常工作甚至损坏。
因此,在电子电路中抵御电磁干扰是至关重要的。
一、电磁干扰的类型1. 外部电磁干扰:来自于电力线、电信线路、雷达、无线电发射塔等电磁场的干扰信号。
这些信号可以通过电感耦合、电容耦合等方式进入电子电路,对电子设备造成干扰。
2. 内部电磁干扰:电子设备内部各个部件之间的相互作用产生的电磁干扰。
比如,高速时钟信号导致的时钟辐射、信号线和电源线之间的互相干扰等。
二、电磁干扰的影响电磁干扰对电子电路的影响是多方面的。
首先,它会导致电子设备的性能下降,可能使得设备无法正常工作。
其次,电磁干扰对电子设备的信号传输造成干扰,导致数据传输错误或丢失。
此外,电磁干扰还会加速电子设备的老化和损坏,缩短设备的使用寿命。
三、电磁干扰抵御的方法为了抵御电磁干扰,我们可以采取一系列的措施来保护电子电路的正常运行。
1. 屏蔽设计:通过在电子设备的外壳和电路板上增加屏蔽层,来阻挡外部电磁场的干扰。
屏蔽材料通常采用导电性能较好的金属,如铜或铝。
在设计电子设备时,要合理设计和布置屏蔽结构,以最大限度地屏蔽外部干扰。
2. 地线设计:合理的地线设计可以提供电子电路的电源和信号的共同接地,减小干扰电流的传输路径,达到减少电磁干扰的效果。
3. 滤波器设计:在电子电路的电源输入端和信号输入输出端添加滤波器,能够滤除大部分的高频噪声和电磁干扰信号。
常用的滤波器有电源线滤波器和信号线滤波器。
4. 独立供电设计:为敏感电子设备提供独立的供电系统,避免与其他电源设备共用电源,减少共享电源所带来的电磁干扰。
5. 合理布线:在电路板的布线过程中,要避免信号线和电源线的交叉和平行布线,以减少互相之间的干扰。
电子工程高频电路设计中的信号干扰与抑制
电子工程高频电路设计中的信号干扰与抑制在电子工程高频电路设计中,信号干扰是一个不可忽视的问题。
随着高频技术的快速发展,信号干扰对电子设备的正常工作产生了越来越大的影响。
因此,了解信号干扰的产生原因和抑制方法对于高频电路设计者来说至关重要。
一、信号干扰的产生原因信号干扰是指在电子设备中,由于电磁波的传播和相互作用,导致设备接收到不相关的电信号而产生的电压、电流的变化。
信号干扰主要有以下几个原因:1.电磁波辐射干扰:当电子设备工作时,会产生辐射电磁波,这些电磁波会干扰其他设备的正常工作。
2.电磁波传导干扰:电磁波可以通过导线、电缆等传导到其他设备中,从而导致信号干扰。
3.互调干扰:不同频率的信号在设备中相互调制,产生了新的频率信号,这些频率信号可能与其他设备中的信号发生干扰。
4.信号耦合干扰:当不同信号在电子设备内部传输时,由于电路的互连导致信号互相干扰。
二、信号干扰的抑制方法为了减少信号干扰对电子设备的影响,设计者需要采取一些方法来进行干扰的抑制。
以下是一些常用的抑制方法:1.屏蔽:对于辐射干扰,可以采用屏蔽材料或屏蔽罩来将辐射电磁波隔离,减少干扰对其他设备的影响。
2.滤波:通过在电路中加入滤波电路,可以滤除掉不需要的频率信号,减少干扰的发生。
3.接地:良好的接地系统可以降低电磁波的辐射和传导,减少信号干扰的发生。
4.隔离:对于互调干扰、信号耦合干扰等问题,可以采用隔离技术来减少干扰的传播路径。
5.布线规划:合理的布线规划可以降低信号耦合干扰的可能性,减少干扰对电子设备的影响。
6.使用抑制器件:在设计电路时,可以选择一些特殊的元件来抑制信号干扰,如使用抑制器、电磁屏蔽罩等。
三、信号干扰与抑制的案例分析下面我们以手机通信电路设计中的信号干扰与抑制为例进行分析。
在手机通信电路设计中,信号干扰是一个常见且严重的问题。
手机电路中包含了众多的模拟信号和数字信号,这些信号之间相互传输,很容易引起信号干扰。
为了抑制信号干扰,手机电路设计者需要充分考虑以下几个因素:1.电源管理:手机电路中的模拟信号和数字信号需要稳定的电源供应,因此电源管理电路的设计十分重要。
如何解决电路中的接地问题
如何解决电路中的接地问题电路中的接地问题是电子设备和系统中常见的难题之一。
接地问题可能导致电流回路不完整、电压不稳定、电磁干扰等一系列问题。
解决接地问题对于确保电路的正常运行和提高电子设备的可靠性至关重要。
本文将介绍一些解决电路中接地问题的方法和技巧。
一、了解接地的基本概念在讨论如何解决接地问题之前,首先需要了解接地的基本概念。
接地是将电路的一个参考点与地面或大地连接起来的过程。
电路中通常会存在两种接地方式:系统接地和信号线接地。
系统接地是将整个电路系统的参考点与地面相连接,而信号线接地则是将信号线的一个或多个参考点与地面相连接。
二、规划接地系统要解决电路中的接地问题,首先需要规划合适的接地系统。
一个完善的接地系统可以有效地减少电路中的干扰和电流回路的不完整性。
1. 确定接地点:在规划接地系统时,需要合理选择接地点。
接地点应该选择电路的参考点附近,并确保能够提供稳定的接地。
2. 设计接地回路:接地回路是指将接地点与其他设备或系统相连接的路径。
设计接地回路时,需要考虑回路的长度、导线的材料和截面积等因素,以最小化回路的阻抗,提高接地的效果。
三、减少接地回路的阻抗接地回路的阻抗是影响电路中接地问题的一大关键因素。
较高的接地回路阻抗可能导致接地电压的上升和电流回路的不完整。
1. 使用低阻抗材料:选择低阻抗的导线材料可以有效减少接地回路的阻抗。
铜是常用的低阻抗导线材料,可以降低接地回路的电阻。
2. 最短路径连接:尽量缩短接地回路的长度,减少导线的阻抗。
在布线时,可以优化信号线和接地线的路径,确保它们之间的距离最短,从而降低接地回路的阻抗。
四、隔离地线和信号线为了避免接地线和信号线之间的相互干扰,可以采取隔离地线和信号线的措施。
1. 使用隔离变压器:隔离变压器可以提供电气隔离,减少地线和信号线之间的干扰。
将电路中的接地点与隔离变压器连接,可以有效隔离接地线和信号线。
2. 优化信号线布线:在设计电子设备时,可以合理布置信号线的路径,避免与接地线相交。
电力电子技术中的电磁干扰如何抑制
电力电子技术中的电磁干扰如何抑制电力电子技术在现代电力系统中发挥着重要的作用,但同时也会带来电磁干扰的问题。
电磁干扰可以对电力设备的正常运行和周围环境造成负面影响。
因此,抑制电磁干扰成为电力电子技术发展中的一个重要课题。
本文将介绍电力电子技术中常见的电磁干扰形式以及抑制电磁干扰的方法和措施。
1. 电磁干扰的形式在电力电子技术中,常见的电磁干扰形式有辐射干扰和传导干扰两种。
辐射干扰是指电力电子设备产生的高频电磁辐射信号对周围电子设备的干扰,如无线电、电视等设备。
传导干扰则是指电力电子设备通过电力线路或者其他传导介质将电磁干扰传递给其他设备,引起故障或者干扰。
2. 抑制电磁干扰的方法为了有效抑制电磁干扰,在电力电子技术的设计和应用过程中,可以采取以下方法:2.1 电磁兼容设计电磁兼容设计是指在电力电子设备设计过程中,考虑到其电磁兼容性,并采取相应的措施来降低电磁辐射和传导干扰。
包括合理布局电路、减少电流回路的面积、选择合适的元器件和线缆等。
2.2 滤波器的应用滤波器是用来抑制电磁干扰的重要装置。
通过将滤波器连接到电力电子设备的输入和输出端口,可以有效地去除干扰信号。
常见的滤波器包括电源滤波器、线缆滤波器等。
2.3 接地和屏蔽措施良好的接地系统和屏蔽措施可以降低电力电子设备对外界和其他设备的干扰。
接地线的正确布置和接地电阻的控制是保证接地效果的关键。
屏蔽措施包括对设备进行金属屏蔽和电磁泄露的隔离。
2.4 控制策略的优化电力电子设备的控制策略也是影响电磁干扰的重要因素。
通过优化控制策略可以减少电磁干扰的产生。
例如,采用调制技术来降低开关频率,使用软开关技术等。
3. 电磁干扰抑制的工程实践在实际工程中,为了有效抑制电磁干扰,需要结合具体应用进行综合考虑。
例如,在电力变换器的设计和制造中,可以采用模块化设计,减少干扰源之间的相互影响;使用高频变压器和隔离层等。
同时,合理选择设计方案、加强测试验证也是关键。
4. 结论电力电子技术中电磁干扰的抑制是一个复杂的问题,但通过合理的设计和有效的措施,可以降低干扰对系统和周边设备的影响。
PCB板抗干扰设计技巧
PCB板抗干扰设计技巧在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)的设计中,抗干扰是非常重要的一项技术。
干扰是指外界电磁场的影响,可能导致电路的工作不稳定或者出现不正常的现象。
为了提高PCB板的抗干扰能力,设计人员需要采取一系列的技巧和措施。
以下是PCB板抗干扰设计的一些技巧:1.地线的设计:地线的设计是非常重要的,它能够提供一个回流路径,将干扰电流引导到地上,避免对其他电路的干扰。
在PCB板的设计过程中,应该将地线设置宽一些,并且减少地线的走线弯曲,以减小电流的回流电阻。
2.电源线和信号线的布置:在PCB板的布局过程中,电源线和信号线的布置也是非常重要的。
应该避免电源线和信号线交叉布置,以减小干扰的可能性。
同时,在布置过程中也应该尽量将高频信号线和低频信号线分开布置,避免高频信号对低频信号的干扰。
3.模拟和数字信号的分离:PCB板上通常存在模拟信号和数字信号。
由于它们的工作方式和频率差异较大,应该将它们分离开来布局。
在布局时,应该避免模拟和数字信号线靠得太近,以减小干扰的可能性。
4.良好的地与电源分离:为了减小干扰,应该将地和电源之间分离开来。
地和电源的分离可以通过独立设计地层和电源层来实现。
5.适当的屏蔽:对于一些对干扰非常敏感的电路,可以考虑使用屏蔽来减小干扰。
屏蔽可以是金属屏蔽罩、屏蔽盖或者使用屏蔽材料包裹。
6.适当的过滤:在PCB板的设计中,可以使用适当的过滤电路来减小干扰。
过滤电路可以通过在电源和信号线之间添加滤波器来实现。
滤波器可以起到消除高频噪声和干扰的作用。
7.接地的选择:选择适当的地点进行接地是非常重要的。
过长的接地线会增加电阻,造成导致干扰的电流无法顺利地流回。
因此,应该选择距离电路最近的地点进行接地。
8.PCB板的敷铜:适当的敷铜可以起到抗干扰的作用。
通过在PCB板上增加一层敷铜,可以减小电路板的串扰和对外界电磁场的敏感性。
总之,PCB板的抗干扰设计是非常重要的一项技术。
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电路设计中如何接地来抑制干扰一、在电子电路中,形成干扰的基本要素有三个:相关干扰源、线路传播路径、板上敏感器件,指容易被干扰的对象。
抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。
(类似于传染病的预防)1干扰源的抑制抑制干扰源的常用措施如下:(1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。
仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。
(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K 到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。
(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
(4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。
注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。
(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
(6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。
二、按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。
高频干扰噪声和有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。
电源噪声的危害最大,要特别注意处理。
所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。
一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离,用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。
截止干扰传播路径的措施:(1)充分考虑电源对单片机的影响。
电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。
许多单片机对电源噪声很敏感, 要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。
比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
(2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
(3)注意晶振布线。
晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。
此措施可解决许多疑难问题。
(4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。
尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
(5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。
A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。
(6)单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。
大功率器件尽可能放在电路板边缘。
(7)在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能。
增强敏感器件的抗干扰性能提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:(1)布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。
(2)布线时,电源线和地线要尽量粗。
除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。
(3)对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。
其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
(4)对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
(5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。
(6)IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。
为了达到很好的抗干扰,于是我们常看到PCB板上有地分割的布线方式。
但是也不是所有的数字电路和模拟电路混合都一定要进行地平面分割。
因为这样分割是为了降低噪声的干扰。
在数字电路中一般的频率会比模拟电路中的频率要高,而且它们本身的信号会跟地平面形成一个回流(因为在信号传输中,铜线与铜线之间存在着各种各样的电感和分布电容),如果我们把地线混合在一起,那么这个回流就会在数字和模拟电路中相互串扰。
而我们分开就是让它们只在自己本身内部形成一个回流。
它们之间只用一个零欧电阻或是磁珠连接起来就是因为原来它们就是同一个物理意义的地,现在布线把它们分开了,最后还应该把它们连接起来。
分析它们是属于数字部分还是模拟部分,这个问题常常是我们在具体画PCB时得考滤的。
我个人的看法是要判断一个元件是属于模拟的,还是数字的关键是看与它相关的主要芯片是数字的还是模拟的。
比如:电源它可能给模拟电路供电,那它就是模拟部分的,如果它是给单片机或是数据类芯片供电,那它就是数字的。
当它们是同一个电源时就需要用一个桥的方法把一个电源从另一个部分引过来。
最典形的就是D/A了,它应该是一个一半是数字,一半是模拟的芯片。
我认为如果能把数字输入处理好后,剩下的就可以画到模拟部分去了。
数字地,模拟地互相会影响不是因为一个叫数字,一个叫模拟,而是他们用了同一部电梯--地,而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。
模拟回路的电流走这条线,数字回路的电流也走这条线,本来无可厚非,线布着就是用来导通电流的,可问题处在这根线上有电阻!而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。
假设一下,有2股电流,数流,模流同时从地出发。
有2个器件,数件,模件。
若2个回路不分开,数流,模流回走到数件的接地端前的时候,损耗的电压为v,则v=(数流+模流)x走线电阻相当于数字器件的接地端相对于地端升高了v数字器件不满意了,会升高少许电压,数流的那部分我认了,但模流的为什么要加在我头上?这里提出2个解决方案如下:第1个:你布的PCB线没有阻抗,自然不会引起干扰,就像2、3楼直接往下跳,那是井道最宽的时候,也就是可以装一个无限大的电梯,自然谁都不影响谁,但谁都知道,这是不可能的;第2个:2条回路分开走,数流,模流分开,既数地、模地分开。
同理,有时虽在模拟回路中,但也要分大、小电流回路,就是避免相互干扰。
所谓的干扰就是:2个不同回路中的电流在PCB 走线上引起的电压,这2部分电压互相叠加而产生的。
三、数字地与模拟地的处理数字地和模拟地处理的基本原则如下:1模拟地和数字地之间的联系(1)模拟地和数字地间串接电感一般取值多大?一般用几uH到数十uH。
(2)用0欧电阻是最佳选择:1、可保证直流电位相等、2、单点接地(限制噪声)、3、对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过)。
磁珠相当于带阻陷波器,只对某个频点的噪声有抑制作用,如果不能预知噪点,如何选择型号,况且,噪点频率也不一定固定,故磁珠不是一个好的选择。
电容不通直流,会导致压差和静电积累,摸机壳会麻手。
如果把电容和磁珠并联,就是画蛇添足,因为磁珠通直,电容将失效。
串联的话就显得不伦不类。
电感特性不稳定,离散分布参数不好控制,体积大。
电感也是陷波,LC谐振(分布电容),对噪点有特效。
总之,关键是模拟地和数字地要一点接地,不同种类地之间用0欧电阻相连;电源引入高频器件时用磁珠;高频信号线耦合用小电容;电感用在大功率低频上。
2 磁珠采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。
主要参数:标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆 .一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。
3 电感与磁珠的区别:有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈习惯称之为磁珠;电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
作为电源滤波,可以使用电感。
磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。
当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比例。
磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办法会好些。
铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。
大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。
铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。
特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。
电感和磁珠的什么联系与区别电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。
两者都可用于处理EMC、EMI问题。
磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过错50MHZ。
地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠?但实际上磁珠应该也能达到吸收高频干扰的目的啊?而且电感在高频谐振以后都不能再起电感的作用了……必需明白EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。