电路实用抗干扰措施(2)
抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件
数控车床如何抗干扰数控车床作为cnc机床自然也会像其他的电子仪器仪表一样受到众多的干扰,所以面对有可能发生的干扰我们必须有应对的措施,抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。
①屏蔽技术:屏蔽是目前采用最多也是最有效的一种方式。
屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通,常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的场相互隔离,切断电磁辐射信号,以保护被屏蔽体免受干扰,屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。
在实际工程应用时,对于电场干扰时,系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地,实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线,选用带屏蔽层的电缆,对于磁场干扰,选用高导磁率的材料,如玻莫合金等,并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起,以便使信号与接地或载流回线之间的距离最近;增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。
②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离,以防干扰窜入设备,保证电火花机床的正常运行。
常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。
(1)光电隔离:光电隔离能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰。
在智能纠错系统的输入和输出端,用光耦作接口,对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中,用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。
(2)变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线抗干扰元件,它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离,从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰,同时隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用。
隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的抑制作用,对于交流信号的传输,一般使用变压器隔离干扰信号的办法。
抗干扰的方法
一、抗干扰方法:为了使高频电路板的设计更合理,抗干扰性能更好,在进行PCB 设计时应从以下几个方面考虑:1、合理选择层数:利用中间内层平面作为电源和地线层,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰,一般情况下,四层板比两层板的噪声低20dB。
2、走线方式:走线必须按照45°角拐弯,这样可以减小高频信号的发射和相互之间的耦合。
3、走线长度:走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。
4、过孔数量:过孔数量越少越好。
5、层间布线方向:层间布线方向应该取垂直方向,就是顶层为水平方向,底层为垂直方向,这样可以减小信号间的干扰。
6、敷铜:增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。
7、包地:对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其它信号。
8、信号线:信号走线不能环路,需要按照菊花链方式布线。
9、去耦电容:在集成电路的电源端跨接去耦电容。
10、高频扼流。
数字地、模拟地等连接公共地线时要接高频扼流器件,一般是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。
二、包地法抗干扰包地:电路板设计中抗干扰的措施还可以采取包地的办法,即用接地的导线将某一网络包住,采用接地屏蔽的办法来抵抗外界干扰。
网络包地的使用步骤如下:1.1、选择需要包地的网络或者导线。
从主菜单中执行命令Edit/Select/Net (E+S+N),光标将变成十字形状,移动光标一要进行包地的网络处单击,选中该网络。
如果是组件没有定义网络,可以执行主菜单命令Select/Connected Copper 选中要包地的导线。
1.2、放置包地导线。
从主菜单中执行命令Tools/Outline Selected Objects(T+J)。
系统自动对已经选中的网络或导线进行包地操作。
1.3、对包地导线的删除。
如果不再需要包地的导线,可以在主菜单中执行命令Edit/Select/Connected Copper 。
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。
pmos开关电路抗干扰措施
pmos开关电路抗干扰措施PMOS(P-type metal oxide semiconductor)开关电路是一种常见的电路配置,可用于实现数字逻辑功能,信号放大和开关等。
当在实际应用中使用PMOS开关电路时,其性能可能会受到各种干扰的影响,例如电源噪声、电磁干扰、时序冲突等。
为了保证电路的正常运行和稳定性,我们需要采取一定的措施来降低这些干扰。
下面将介绍几种常见的抗干扰措施。
1.电源滤波:在PMOS开关电路的电源输入端添加电源滤波器,可以有效地滤除电源中的高频噪声和纹波。
这可以通过各种电源滤波电路实现,例如LC滤波器、RC滤波器、降压稳压器等。
这些滤波电路可以使电路的供电稳定,并显著降低输入信号中的噪声。
2.接地设计:良好的接地设计是抗干扰的重要因素之一、将PMOS开关电路的接地点接近于电源接地,可以帮助降低电磁噪声的干扰。
此外,还可以通过使用单点接地和分层接地的方法,减少地线回流和环路产生的干扰。
3.屏蔽设计:采用屏蔽设计可以有效地隔离外部电磁干扰对PMOS开关电路的影响。
可以在电路周围加入金属屏蔽罩或金属屏蔽层,将电路与外部环境隔离开,以防止外部电磁噪声的干扰。
4.场效应管选型:不同型号的PMOS场效应管具有不同的抗干扰能力。
在设计中,应该选择那些具有较高抗干扰性能的PMOS场效应管,以提高电路的噪声容限。
此外,还可以采用双极性晶体管(BJT)和JFET等其他器件来代替PMOS场效应管,以提高抗干扰的能力。
5.触发电路设计:在PMOS开关电路中,触发电路的设计也对抗干扰至关重要。
正确设计触发电路,可以减少电路在切换过程中产生的噪声和共模干扰。
例如,可以使用RC滤波器、稳压电路、低噪声放大器等技术手段,优化触发电路的性能。
6.接口电路隔离:当将PMOS开关电路连接到其他电路或外部设备时,接口电路隔离也是十分重要的。
通过添加光耦隔离、变压器隔离或基于光纤传输的隔离装置,可以有效地隔离外部干扰,并提供更高的抗干扰能力。
PCB及电路抗干扰措施
PCB及电路抗干扰措施PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中常见的一种基础组件,用于支撑和连接电子元器件。
在设计和制造PCB时,为了保证电路的稳定性和可靠性,需要采取一系列的抗干扰措施。
首先,对于信号线的定位和布线需要谨慎考虑。
对于高频信号线和低频信号线,应尽量避免在布线过程中产生交叉和平行,同时应尽量使信号线和地线、电源线保持一定的间距,减小相互之间的干扰。
其次,对于电源线的设计,应采取合适的滤波措施。
通过设置电源滤波器,可以有效地滤除电源线上的高频噪声,保证电路的稳定供电。
此外,应尽量避免共地和共电源现象的产生,即将高频和低频电源线分开布局,减少相互之间的相互干扰。
另外,在PCB的设计中,需要合理规划和设置地面层。
地面层在PCB上起到了很重要的作用,可以提供稳定的工作参考电平,同时还可以起到屏蔽和散热的作用。
在地面层设计中,可以采取大面积连接的方式,将地面层与信号层、电源层等连接起来,形成一个完整的电流环路,减少干扰的产生。
此外,在PCB的布局和连接中,还可以采取差分信号传输技术。
差分信号传输是一种通过两个相反但幅度相等的信号进行数据传输的方式,可以有效抵消传输过程中的共模干扰和噪声。
对于差分信号线,需要尽量保持两条信号线的长度、间距和走线方式一致,减小差分信号线之间的不平衡和失配。
此外,在PCB的设计过程中,还可以采用屏蔽罩和屏蔽设备来进行电磁屏蔽。
屏蔽罩通常由导电材料制成,可以用于保护敏感的设备和信号线不受来自外部的电磁干扰。
同时,在PCB上的敏感电路和元器件周围,可以设置合适的屏蔽罩或屏蔽设备,进一步提高电路的抗干扰性能。
最后,还可以通过设计适当的接地和继电器等控制装置来提高PCB的抗干扰能力。
良好的接地设计可以减少接地回路的阻抗,提供稳定的接地参考电平。
通过合理选择和设计继电器,可以实现对敏感电路的切断和隔离,避免干扰源对电路的影响。
综上所述,PCB及电路的抗干扰措施涉及信号线的布线定位、电源线的滤波设计、地面层的设置、差分信号传输、屏蔽设备的应用、接地设计和继电器等。
如何解决电路中的电源抗干扰问题
如何解决电路中的电源抗干扰问题电源抗干扰问题常常困扰着电路设计师和电子工程师。
当电路中存在干扰源时,电源抗干扰能力的强弱将直接影响整个电路的稳定性和性能。
为了解决这一问题,本文将介绍几种常用的电源抗干扰技术和方法,并给出实际应用的案例。
一、电源抗干扰问题的原因电源抗干扰问题主要源于以下几个方面:1. 环境干扰:来自电源供应、电磁辐射以及其他电器设备的干扰信号会通过电源线路传播到整个电路中,影响电路的正常工作;2. 电源线路的干扰:电源线路中存在电感、电容等元件,会产生阻抗变化,引起电源的涟漪以及噪声,导致电压波动;3. 电源本身的干扰:电源本身的工作特性以及设备寿命等因素也会影响电源的稳定性。
二、电源抗干扰的解决方法针对电路中的电源抗干扰问题,可以采用以下几种解决方法:1. 滤波技术滤波技术是解决电源抗干扰问题最常见的方法之一。
通过使用低通滤波器、降噪电容、降噪电感等元件,可以有效地过滤掉电源中的高频噪声和涟漪,保证电路的稳定性。
在设计电路时,可以在电源输入和负载之间增加滤波电容,同时选择合适的电感元件,用来抑制高频信号和电源的涟漪。
2. 设备分离通过合理的布局和设计,将敏感的模拟电路和数字电路等不同类型的设备隔离开来,可以减少干扰信号的相互影响。
此外,还可以使用屏蔽罩、隔离电缆等措施,将不同模块或设备之间的电源线路完全分开,从而进一步提高电路的抗干扰能力。
3. 地线设计地线设计是电源抗干扰中十分重要的一环。
合理的地线布线可以减少共模干扰和传导干扰,提高电路的抗干扰能力。
在电路设计中,应尽量缩短地线长度,减少地线回路面积,采用宽、平的地引线,避免地线突变等措施,以降低地线电阻和电感,减小干扰信号的传输。
4. 选择合适的电源电源的选择对于电路的抗干扰能力至关重要。
在设计电路时,应优先选择稳定性好、噪声小的电源产品,尽量避免使用开关电源等容易产生电源涟漪和噪声的产品。
此外,还可以考虑使用隔离型电源、稳压电源等专用电源产品,进一步提高电路的抗干扰能力。
开关电源抗干扰的措施
开关电源抗干扰的措施本文从屏蔽、接地、PCB板的布局与布线几方面,对开关电源电路的抗干扰措施进行了详尽的分析讨论,以确保开关电源的正常工作。
标签:屏蔽接地抗干扰电磁兼容开关电源一般采用脉冲宽度调制技术,其特点是频率高、效率高、功率密度高。
然而,由于其开关器件工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰源,它产生的电磁干扰直接危害着电子设备的正常工作,为了确保开关电源工作的可靠性,必须进行抗干扰设计。
抗干扰措施包括屏蔽、接地、PCB 板的布局与布线等,这里仅对屏蔽、接地、PCB板的布局与布线这几种抗干扰措施进行分析讨论。
1.屏蔽技术。
抑制开关电源电磁干扰的有效方法是屏蔽。
即用导电良好的材料对电场进行屏蔽,用导磁率高的材料对磁场进行屏蔽。
用电磁屏蔽的方法解决EMI问题的好处是不会影响电路的正常工作。
屏蔽技术可分为对发出电磁波部位的屏蔽和易受电磁波影响的元器件的屏蔽。
在开关电源中,可发出电磁波的元器件是指变压器、电感器、功率器件等,通常在其周围采用铜板或铁板作为屏蔽,使其电磁波产生衰减。
对抗电磁波较弱的元器件,必要的情况下也应采取相应的屏蔽措施。
2.接地技术。
(1)接地。
接地技术是开关电源抗干扰技术和电磁兼容技术的重要内容之一。
不正确的工作接地反而会增加干扰。
比如共地线干扰、地环路干扰等。
为防止各种电路在工作中产生互相干扰,使之能相互兼容地工作,根据电路的性质,将工作接地分为不同的种类。
(2)交流地与直流地分开。
一般交流电源的零线是接地的。
但由于存在接地电阻和其上流过的电流,导致电源的零线电位并非为大地的零电位。
另外,交流电源的零线上往往存在很多干扰如果交流电源地与直流电源地不分开,将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。
因此,在开关电源中采用把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术,可以隔离来自交流电源地线的干扰。
(3)模拟地与数字地分开。
随着数字开关电源的开发,为了抑制对数字芯片的干扰,数字芯片与模拟电路必须进行隔离。
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。
如何解决电路中的电源干扰问题
如何解决电路中的电源干扰问题电源干扰是电路设计中常见的问题之一,它会对电路的正常运行造成不良影响。
为了解决这个问题,本文将从电源滤波、地线布局、信号屏蔽和电源线选择等多个方面进行探讨。
以下是具体的解决方法:一、电源滤波电源滤波是解决电源干扰问题的关键一步。
在电路的输入端,我们可以添加一些适当的滤波器元件,如电容、电感和滤波电阻等,来滤除电源中的高频噪声和干扰信号。
其中,电容和电感可以组成低通滤波器,用于滤除高频噪声;而滤波电阻则可以通过串联在电源线上,用于抑制电源线路的噪声。
二、地线布局合理的地线布局也对解决电源干扰问题至关重要。
在布线过程中,我们应尽量将电源线和地线分离,并保持它们的良好隔离。
此外,应尽量避免电源线与信号线、高频线路等之间的交叉布线,以减少电源线对其他线路产生的干扰。
通过合理的地线布局可以有效地降低电源干扰的发生。
三、信号屏蔽信号屏蔽是另一个解决电源干扰问题的重要手段。
在设计过程中,我们可以采用屏蔽罩、屏蔽盒或金属屏蔽壳等屏蔽装置,将敏感的电路部分包裹在其中,避免外部电源干扰的影响。
此外,还可以使用屏蔽电缆来传输信号,以减少外界电磁波对信号的干扰。
四、电源线选择正确选择电源线也能有效地解决电源干扰问题。
通常情况下,我们可以选择阻抗较低的电源线,以减少电源线上的干扰噪声。
此外,还可以采用双绞线或者屏蔽线来传输电源信号,以提高抗干扰能力。
对于特别敏感的电路,甚至可以考虑使用独立的电源供应模块,以进一步降低电源干扰的影响。
综上所述,解决电源干扰问题需要综合考虑电源滤波、地线布局、信号屏蔽和电源线选择等多个方面的因素。
通过合理的设计和规划,我们能够减少电源干扰对电路的影响,提高电路的可靠性和稳定性。
在实际应用中,我们应根据具体的电路需求和工作环境,选择适当的方法和措施来解决电源干扰问题,以获得更好的电路性能和工作效果。
通过以上措施,我们可以有效地解决电路中的电源干扰问题,确保电路的正常运行和稳定性。
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。
印制电路板设计原则和抗干扰措施
印制电路板设计原则和抗干扰措施印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是电子装置的重要组成部分,它承载着各种电子元件和电路的连接和布局。
PCB设计的好坏直接关系到电子设备的性能和稳定性。
下面将介绍印制电路板设计的几个重要原则和抗干扰措施。
1.建立良好的电路布局:电路布局是指各个电路元件在PCB上的位置安排。
合理的电路布局可以降低信号传输的损耗和干扰,提高电路的可靠性和稳定性。
通常,在PCB的布局中,要注意避免信号线过长过近,相近信号线间保持足够的距离,尽量减少信号线的交叉等。
2.分层设计:分层设计可以有效地隔离信号和电源,降低信号间互相干扰的可能性。
一般来说,PCB设计中应该尽量避免信号层和电源层的交叉布局,以减少信号线的串扰和EMI(电磁干扰)。
3.地线设计:地线是电路中非常重要的一种线路,它对于降低电磁辐射和提高系统的抗干扰性能非常重要。
在PCB设计中,地线应该做到宽大、短小、粗壮,尽可能避免尖锐弯曲。
同时,特殊地线如模数转换器(ADC)的信号地线和数字地线要分开布局,以避免共模干扰和串扰。
4.导联线的布局:导联线是电路的连接线,在PCB设计中要注意导联线的长度、走向和间距。
一般来说,导联线要尽量保持短小,可以采用直线连接,避免过度转弯和拐角,减小信号线的延迟和阻抗变化。
5.电源线和信号线的分开布局:为了减少信号线和电源线的干扰,PCB设计中应该尽量避免信号线和电源线的平行布线和交叉布线。
电源线应该尽量接近电源和地线,通过采用地道或者地抓来提高电源线的独立性,降低信号线的串扰。
1.细分电源和分层供电:合理细分电源可以降低电源共模干扰和互模干扰的可能性。
同时,在PCB设计中,应该采用分层供电的方式,将不同功率和频率的电源分别布置在不同的电源层上,以降低电磁辐射和抑制互相干扰。
2.阻抗匹配技术:阻抗匹配可以减少信号线传输过程中的反射和功耗损失,提高信号的质量和抗干扰能力。
电子设备抗干扰的技术措施
干扰信号通过一 定途径进入 电子设备 , 不仅 影响设 备的正 常工作 , 甚至会使 设备 出现误动作 。 在 电子设备保养 维修过程 中,有些人 由于忽视 了干扰的影响,常常 因为元器件、导线 的 安装不 当, 导致 电子设备在检修后工作性能反而变 差。因此干 扰 与抗干扰不仅在设计 中必须重视 , 在 使用和 维护 中也必须重
≯
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。
消费 电子
电子 科 技
C o n s u me r E l e c t r o n i c s Ma g a z i n e
2 0 1 3 年 4月下
电子设备抗干扰的技术措施
葛根美
( 9 1 8 6 8 部 队,海南三亚 5 7 2 0 0 0 )
摘
要 :电子设备 受到干扰 时不仅会 影响设备 性能 , 严 重时甚至会发 生误 动作 , 从 而造 成严重后 果。文章 主要
视。
干 扰源 的种类及抗干扰措施 ( 一) 热干扰 。 热干扰是指 电子元器件 由于热 能的作用使 电阻等元器件 内部 电子产生骚动所产生的干扰。 对付热干扰通 常采用导热性能 良好 的金属材料做成防护罩进行热屏蔽, 或采 用温度补偿元件和采用差分放大电路、 电桥 电路等对称平衡结 构等防护措施 。 ( 二) 机械干扰 。 机械干扰是指机械 的振动或冲击使设备 中的电路和元器件发生振动、 变形 , 从而使 电路参数发生变化。 对于机械干扰采取减震弹簧或减震橡胶垫等减震措施来解 决。 ( 三) 光干扰 。 半导体材料在 光照作用下会激发空穴一 电 子对 , 使半导体元器件产生 电势 或引起 阻值 的变化 , 从而影 响 设备 的正常工作 。 为了防止光干扰,通常将 具有光敏作用 的元 器件封装在不透光的壳体 内进行光屏蔽 。 ( 四)电磁干扰 。电磁干扰 是指电子电路在 电场和磁场 中 产生静 电感应和感应 电动势 , 从而对 电路 形成 的干扰 。 应对 电 磁干扰 的方法主要是静 电屏蔽和电磁屏蔽。 ( 五) 接触 噪声。 接触噪声是 由元器件之间的不完全接触 , 从而形成 电导率 的起伏引起的干扰 。 减 小流 过触 点的直流 电流 可减小接触噪声 的影响 。 二 、干扰途径及抑制干扰的措施 ( 一) 传导耦合的干扰 。 噪声经 由导体直接传 导耦合到 电 路 中而造成 的干扰称为传导耦合的干扰。 抑制传导耦合 的干扰 主要措施是 串接滤波器 , 具有去耦滤 波作用的积分电路 , 也可 有效地滤除传导干扰 。 ( 二) 、通过公共阻抗耦 合的干扰 。主要指 噪声电流通过 回路 问的公共 阻抗产 生的噪声 电压 传导给受干扰 的回路而形 成 的干扰 。 消 除公共阻抗耦合干扰一是采 取一点接 地法 , 二是 尽可能 降低公共阻抗 。 ( 三 )电容性耦合 的干扰 。 是指干扰 脉冲或高频干扰通过 分布 电容进入 电子 电路 , 对 电路形成的干扰。消除电容性耦合 的干扰方法一是减小分布 电容 ,二是进行静 电屏蔽。 ( 四)电感性耦合 的干 扰。电路 中的 回路近似于线圈,当 周 围的磁场发生变化时 , 就会感应出 电动 势, 从而对 电路形成 干扰 。减少 电感性耦合的方法是采取电磁屏蔽。 三 、提 高电子 电路的抗干扰能 力 削弱和消除 电子 电路对干扰的敏感性 , 是防护干扰 的重要
抗干扰措施
6 抗干扰措施系统总的增益为0〜20dB,因此抗干扰措施必须要做得很好才能避免自激和减少噪声。
我们采用下述方法减少干扰,避免自激:1、设计制作稳定供电电源,减少电源外部干扰。
2、电源、前级放大、后级功放分级隔离,减少相互干扰。
3、将输入部分和增益控制部分装在屏蔽盒中,避免级间干扰和高频自激。
4、电源隔离,输入级和功率输出级采用隔离供电,输入级电源靠近屏蔽盒就近接上1000uF 电解电容,盒内接高频瓷片电容,通过这种方法可避免低频自激。
5、所有信号耦合用电解电容两端并接高频瓷片电容以避免高频增益下降。
6、构建闭路环。
在输入级,将整个运放用较粗的地线包围,可吸收高频信号减少噪声。
在增益控制部分和后级功率放大部分也都采用了此方法。
在功率级, 这种方法可以有效的避免高频辐射。
7、使用同轴电缆, 输入级和输出级使用 BNC 接头, 输入级和功率级之间用同轴电缆连接。
8、注意整机电路 PCB 排版、布线设计及其电磁兼容 EMC 设计,提高整机抗干扰能力,工作稳定。
(详见第 9 章专题介绍)实践证明,电路的抗干扰措施比较好,在1KHz〜6MHz的通频带范围和0〜 58dB 增益范围内都没有自激。
7 PCB 和电磁兼容设计7.1电磁兼容 EMC电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC),是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下,各种电气设备共同工作,并不发生降级的科学[8]。
另外一种解释, EMC 是一种技术,这种技术的目的在于,使电气装置或系统在共同的电磁环境条件小,既不受电磁环境的影响,也不会给环境以这种影响。
换句话说,就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失和损坏,也不会在周边环境中产生过量的电磁能量,以致影响周边设备的正常工作。
(这是 EMC 的终极目标)7.1.1电磁兼容 EMC 研究的目的和意义1、确保系统内部的电路正常工作,互不干扰,以达到预期的功能;2、降低电子系统对外的电磁能量辐射,使系统产生的电磁干扰强度低于特定的限定值;3、减少外界电磁能量对电子系统的影响,提高系统自身的抗扰能力.7.1.2EMC 的主要研究内容EMC 是研究在给定的时间、空间、频谱资源的条件下:1、同一设备内部各电路模块的相容性,互不干扰、能正常工作;2、不同设备之间的兼容性。
电子电路的抗干扰措施
电子电路的抗干扰措施【摘要】近些年来,电子技术取得快速的发展,越来越多的电子电路应用于人们的实际生活中,在各行各业的发展中占据着至关重要的地位。
然而,电子电路在正常运行中,普遍存在干现象,大多是由于外界噪声以及电磁波所形成的干扰,不仅严重威胁了电子电路的安全稳定性,使得相关工程无法顺利开展,这些干扰还会对生态环境造成一定的影响。
因此,本文针对电子电路干扰问题进行研究分析,对产生干扰的原因做出论述,具体介绍了电子电路中常见的干扰类型,并采取相关有效的抗干扰措施,从而促进电子电路的正常运行。
【关键词】电子电路;干扰;措施一直以来,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,仅供借鉴。
1.干扰的分类1.1 传导干扰沿电源线或信号线传输的电磁干扰称为传导干扰。
系统内各设备之间或电子设备内各单元电路之间存在各种连线,如电源线,信号线,公共地线等。
这样就有可能使设备的电磁能量沿着这类导线传输到其他设备,从而造成干扰。
在电网中各种电气、电子和机械设备在启动、工作、切断时,都要向电网传输频谱相当宽的电磁干扰,而在设备内部,则会通过公共电源线构成各部分之间的相互干扰,尤其当各单元电路接地处电压并不相等时,电流在流过地线阻抗时将产生压降,造成各单元对地电压的相互影响和牵制。
1.2 辐射干扰辐射干扰是指通过空间传播的电磁干扰。
电源电路,输入输出的信号电路和控制电路等在一定条件下都可能构成辐射天线。
对于继电器控制电路抗干扰的一些建议
对于继电器控制电路抗干扰的一些建议继电器控制电路的稳定性和抗干扰能力对整个系统的正常运行起着至关重要的作用。
为了确保继电器控制电路的可靠性,下面给出一些建议来提高其抗干扰能力:1.电源滤波:确保电源电压稳定,避免电源电压的突变或波动对继电器控制电路的干扰。
可以使用电源滤波器来过滤电源中的噪声和干扰信号。
2.地线连接:正确连接系统的地线可以有效地抑制电磁干扰。
将地线设计成良好的导电路径,避免由于多个地线连接而导致对地的回路干扰。
3.继电器的选择:选择抗干扰能力强的继电器,例如具有屏蔽外壳或抗电磁辐射性能好的继电器。
这样可以有效地减少外界电磁干扰对继电器的影响。
4.使用绞线:在长距离传输信号时,使用绞线可以减少电磁干扰对传输信号的影响。
绞线能够产生相互抵消的磁场,从而减少对继电器电路的干扰。
5.使用滤波器:对于需要抗电磁干扰的继电器控制电路,可以使用滤波器来滤除高频噪声和电磁干扰信号。
常见的滤波器有RC滤波器和LC滤波器等。
6.屏蔽措施:在继电器控制电路中,可以使用屏蔽材料或屏蔽设备来阻挡外界电磁场的干扰。
例如,在继电器周围使用金属屏蔽壳可以有效地屏蔽掉外界电磁干扰。
7.布局优化:在设计继电器控制电路时,要合理布置电路板上的元器件,避免信号线与电源线、高功率线等相互干扰。
同时,合理配备距离较近的元器件,并减小各种干扰源之间的距离。
8.使用抑制器:对于常见的噪声和干扰源,可以在继电器控制电路中使用抑制器来提高抗干扰性能。
抑制器可以将干扰源的信号抑制到一个可接受的范围内。
9.引入隔离器:在一些特殊情况下,可以在继电器控制电路中引入隔离器,将控制信号和被控制的电路进行隔离,从而减少外界干扰对继电器的影响。
10.优化接地系统:合理设计和优化接地系统,确保接地电阻小且导电性良好。
同时,避免地线回路产生的环形回路干扰。
总之,通过合理的电路设计、优化布局、使用抗干扰的元器件和电缆以及良好的接地系统,可以有效提高继电器控制电路的抗干扰性能。
电路设计中抑制和防止电磁干扰的措施有哪些
电路设计中抑制和防止电磁干扰的措施有哪些1.接地接地是电子设备的一个很重要问题。
接地目的有三个:(1)接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定地干作。
(2)防止外界电磁场的干扰。
机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。
另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。
(3)保证安全工作。
当发生直接雷电的电磁感应时,可避免电子设备的毁坏;当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。
此外,很多医疗设备都与病人的人体直接相连,当机壳带有110V或220V电压时,将发生致命危险。
因此,接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。
接地可以理解为一个等电位点或等电位面,是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。
为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全,电子设备的机壳和机房的金属构件等,必须与大地相连接,而且接地电阻一般要很小,不能超过规定值。
电路的接地方式基本上有三类,即单点接地、多点接地和混合接地。
单点接地是指在一个线路中,只有一个物理点被定义为接地参考点。
其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。
多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引线的长度最短。
接地平面,可以是设备的底板,也可以是贯通整个系统的地导线,在比较大的系统中,还可以是设备的结构框架等等。
混合接地是将那些只需高频接地点,利用旁路电容和接地平面连接起来。
但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。
2. 屏面屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对。
电子电路的抗干扰控制措施
电子电路的抗干扰控制措施电气工程论文发表电子电路系统在运行中会产生一些干扰,而这些干扰具有较大危害性,电子电路抗干扰技术就是针对这一干扰危害所研发出来的。
电子电路系统非常容易受到电磁干扰,且有很大的危害性,单从电磁辐射干扰角度来看,只要一点的辐射干扰都会给电子电路系统带来较大影响,不能让其稳定运行,电子设备也不能正常工作,要是严重的话整个电子电路系统的正常运行都是非常困难的,让所有的电子电路系统配置失去工作能力,不能为电子电路系统提供任何服务。
所以说,采取有效的抗干扰方法能让电子电路系统安全运行,不会受到干扰的侵害。
1电子电路系统干扰的类型和危害1.1干扰的类型。
电磁干扰是在电子电路系统运行中存在的一种干扰源,要是从干扰的船舶途径来看,可以将电磁干扰划分成传导干扰以及空间辐射干扰。
传导干扰主要是通过电子电路中的所有电路单元还有所有的电路导线,在导线上发挥其干扰作用,然后在通过导线连接,让所有的干扰源都顺着导线开始传输,这样就会干扰到整个电子电路系统。
而空间辐射干扰主要的传统途径是电子电路的空间,它通过空间辐射去干扰整个电子电路系统,让其不能正常运行。
1.2干扰的危害。
首先是空间辐射干扰给电子电路系统带来的危害,在电磁干扰系统中,空间辐射干扰是电子电路系统中非常常见的一种干扰形式,这种干扰主要的传播干扰源就是空间,通过空间对整个电子电路进行干扰,让系统不能正常运行,要是细分的话还能将空间辐射干扰给分成远辐射干扰以及近耦合干扰。
空间辐射的干扰源就是电磁能量,而且干扰途径也非常多,有可能特定的条件下,电源电路、信号电路以及控制电路都有可能成为辐射天线,从而形成空间辐射的干扰途径,然后干扰源再通过的系统空间开始流动并产生辐射,这样一来,电子电路系统就会在电路导线的流动下干扰到电磁感应以及电容电感。
其次是传导传导干扰给电子电路系统带来的危害,这种电磁干扰主要是在电子电路系统中的各个导线上开始传播,然后对系统进行干扰。
电子设备抗干扰的技术措施
电子设备抗干扰的技术措施摘要:电子设备受到干扰时不仅会影响设备性能,严重时甚至会发生误动作,从而造成严重后果。
文章主要从干扰的“三要素”:干扰源、干扰途径、易干扰设备三个方面分析了电子设备产生干扰的原因、干扰机制及防抗干扰的技术措施。
关键词:电子设备;抗干扰中图分类号:tn973 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013)08-0000-01干扰信号通过一定途径进入电子设备,不仅影响设备的正常工作,甚至会使设备出现误动作。
在电子设备保养维修过程中,有些人由于忽视了干扰的影响,常常因为元器件、导线的安装不当,导致电子设备在检修后工作性能反而变差。
因此干扰与抗干扰不仅在设计中必须重视,在使用和维护中也必须重视。
一、干扰源的种类及抗干扰措施(一)热干扰。
热干扰是指电子元器件由于热能的作用使电阻等元器件内部电子产生骚动所产生的干扰。
对付热干扰通常采用导热性能良好的金属材料做成防护罩进行热屏蔽,或采用温度补偿元件和采用差分放大电路、电桥电路等对称平衡结构等防护措施。
(二)机械干扰。
机械干扰是指机械的振动或冲击使设备中的电路和元器件发生振动、变形,从而使电路参数发生变化。
对于机械干扰主要采取减震弹簧或减震橡胶垫等减震措施来解决。
(三)光干扰。
半导体材料在光照作用下会激发空穴—电子对,使半导体元器件产生电势或引起阻值的变化,从而影响设备的正常工作。
为了防止光干扰,通常将具有光敏作用的元器件封装在不透光的壳体内进行光屏蔽。
(四)电磁干扰。
电磁干扰是指电子电路在电场和磁场中产生静电感应和感应电动势,从而对电路形成的干扰。
应对电磁干扰的方法主要是静电屏蔽和电磁屏蔽。
(五)接触噪声。
接触噪声是由元器件之间的不完全接触,从而形成电导率的起伏引起的干扰。
减小流过触点的直流电流可减小接触噪声的影响。
二、干扰途径及抑制干扰的措施(一)传导耦合的干扰。
噪声经由导体直接传导耦合到电路中而造成的干扰称为传导耦合的干扰。
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③选用大电容小电感的电源线 ④开关,接点信号干扰 采用滤波电容或者加接施密
特触发器作输入缓冲来抑制
⑤触点噪声 采用无抖动开关 ⑥数字集成电路多余输入端的处理 CMOS,TTL或门,或非门:多余输入端
应该接地; CMOS,TTL与门,与非门:多余输入端
应该接+VCC
概念 电源干扰是指直流电源对数字电路引
设计规定的电源频率,否则会使 其输出的零点发生电源的高频阻抗,克服芯
片的内部噪声和电源噪声 4.输入电路的噪声抑制 在各级运算放大器前接入RC低
通滤波器
①用金属壳聚丙烯电容器 ②把积分电容器用铜箔包起来
单独接地 ③采用带铜箔包装的特殊电容
器
四.多路转换器噪声抑制方法 抑制噪声干扰的基本原则: 不产生,不传递和不响应噪声
②让晶体管工作在非线性项 最小的区域
③电路采用交流负反馈
①二次项非线性产生的互相调制干扰 ②三次项非线性产生的互相调制干扰 ③选择适当的工作电流,采用交流负
反馈 ④采用场效应管做放大器和混频器
①提高前级电路的选择性 ②扩大前级电路动态工作范围 ③采用场效应管
三.高频电路抗干扰装配工艺 1.高频电路实验组装技巧 2.高频电路印制线路装配 3.高频电路装配中的屏蔽措施 4.高频电路元器件选用注意事项
信号在传输线上反射所引起的 干扰
产生原因:输出器件,传输线 与接收器件之间阻抗不匹配
常见的抑制方法
①尽量缩短接线长度 ②长传输线采用阻抗匹配措施 ③长线开始端不要另外再接门
电路
三.A/D转换器的噪声抑制
1. 积分电容的选择和屏蔽接地 2.电源频率对A/D转换器的影响 平方积分式A/D转换器应该工作在
①将原理图画成装配图 ②降低成本风险 ③组装时注意抑制或利用分布
参数
①高频用线路板的选用
a.PCB采用双面板,大面积接地 b. 采用聚四氟乙烯或玻璃环氧基板
②布线技巧
①防止前后级的反馈干扰 ②防止高频信号向外泄漏
①导线
采用多股细导线绞合而成的导 线
采用尽可能短的导线长度 加大导线平行距离
数字电路抗干扰措施 高频电路抗干扰措施
一,高频电路外部噪声及 其抑制
(一).工业噪声抑制 (二).自然噪声及其抑制
1.电磁波辐射
①屏蔽 ②采取措施降低辐射量 ③依法划分使用频段
2.沿电缆线传导的噪声
二.接收机电路的几种干扰及其抑制 1.组合频率干扰 2.副波道干扰 3.交叉调制干扰 4.互相调制干扰 5.阻塞干扰 6.倒易混频干扰
①降低高频放大器的增益,合 理选择混频器的工作状态
②合理选择中频 ③采用二次变频的方法保证中
放的增益和稳定性
①中频干扰
a.提高中频附近频段的选择性 b.天线回路
②镜像干扰
a.提高前级电路的选择性 b.采用高中频 c.将接收信号同相位地加到两个混频器
①提高前级电路的选择性, 减弱干扰信号的电压振幅
1.瞬态电流干扰及抑制 2.串扰及抑制 3.反射及抑制
瞬态电流干扰是由电路的过度过 程引起的。瞬态电流比静态电流 大得多,不仅增加电流功耗,还 会给电源带来干扰。
常见的抑制方法
①去耦 在电源线和地线之间并接电容 ②合理布线 连线尽量短,尽量减少不必要的杂散电容 ③地线尽量短而粗 ④有大电容负载时,串接限流电阻
常见的有:工业中的火花放电,电 力变压器和电动机以及一些电气控 制设备触点产生的干扰等
①周围环境的辐射或耦合干扰 使电路的逻辑部件远离大功
率器件,并把数字电路加金 属外壳屏蔽接地
②电源线,地线,信号线引入的干扰采 用去耦措施
常用于TTL数字电路,具体方法:在 印制电路板的电源线输入端与地之间 并接5~50μ F的电容。再并接一个 0.01~0.047μ F的电容,可以更有效 的抑制电源中的高频分量
多路转换器的噪声抑制方法 :
①在多路转换器的输入端接入共模扼流 圈,对抑制外部传感器引入的高频噪 声十分有效
②多路转换器的隔离变压器采用双重屏 蔽接法,切断变压器分布电容传送高 频噪声和脉冲噪声的通道
③在微型计算机与A/D转换器之间采用光电耦 合隔离方法,使各自产生的高频噪声不能 侵入对方
④根据采样频率的要求,用电容器将前置放 大器的频带变窄,降低它对高频噪声的响 应能力;降低变压器的带宽以及增加采样 脉冲的宽度等,都能得到抑制高频噪声的 效果
起的干扰 引起原因 通常是支流电源滤波不佳,电压不稳
定或者电源变压器50Hz交流电
常见的抑制方法 ①电源变压器一次与二次绕组
间采用屏蔽层并可靠接地; ②电源变压器前加接电源滤波
器,滤除高次谐波干扰
③采用高稳定度,低输入 阻抗的直流电源;
④尽量采用粗而短,动态 电阻小的电源线
二.数字电路的内部的干扰 及其抑制
3. 电路实用抗干扰 措施(2)
数字电路抗干扰措施 高频电路抗干扰措施
一.数字电路外部干扰及抑制 1.外来干扰及抑制 2.电源干扰及抑制 3.地线的干扰及抑制
采用大面积敷铜或者接大地的方式 接地,确保有一个低阻抗接地回路
概念 常见外来干扰 常见抑制方法
外来干扰指的是周围环境通过辐射 或者耦合,经过电源线,地线,信 号线进入数字电路系统内的干扰
串扰是当几根比较长的信号线平行布线紧靠 一起,一根信号线的信号通过互感或者互容 电磁耦合到邻近线上产生的干扰
串扰的大小与信号频率,传输线阻抗及信号 线的形式有关。频率越高,阻抗越大,串扰 越大
常见的抑制方法:
①尽量减少线路间连线长度 ②双绞线或同轴电缆作信号线 ③靠近地线,平行走线 ④信号输入处加接施密特触发器
②电阻 ③电容器
避免使用卷状结构的薄膜电容 尽量使用陶瓷电容 频率很高时选用片状陶瓷电容
微型计算机及微处理机电路抗 干扰措施
增加总线抗干扰能力 系统装接设计系统防辐射措施 抑制存储器部分产生的噪声 微软系统软件抗干扰措施
谢谢大家!