电路噪声的产生以及抑制噪声的方法

电路噪声的产生以及抑制噪声的方法

电路噪声的产生以及抑制噪声的方法

电路噪声

对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。例如,把造成视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰。

当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。电子电路中噪声的产生?如何抑制这个东西主要是由于电路中的数字电路和电源部分产生的。在数字电路中,普遍存在高频的数字电平,这些电平可以产生两种噪声:1、电磁辐射,就像电视的天线一样,通过发射电磁波来干扰旁边的电路,也就是你说的噪声。2、耦合噪声,指数字电路和旁边的电路存在一定的耦合,噪声可以直接在电器上直接影响其他的电路,这种噪声更厉害。电源上存在的噪声:如果是线性

电子电路噪声分析

电子电路噪声分析 摘要 对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。例如,把造成视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰。 当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。 关键词:电路噪声电路干扰电路信号尖峰脉冲 ABSTRACT In common use, the word noise means unwanted sound or noise pollution. In electronics noise can refer to the electronic signal corresponding to acoustic noise (in an audio system) or the electronic signal corresponding to the (visual)

开电源纹波噪声的产生及抑制

电源纹波噪声的产生及抑制 一、纹波 纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。它主要有以下害处: 1.1.容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害; 1.2.降低了电源的效率; 1.3.较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器; 1.4.会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作; 1.5.会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。 二、纹波的表示方法 可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示; 单位通常为:mV 例如: 一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV 就是纹波的绝对量,而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。 三、纹波的测试方法 3.1.以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 四、开关电源纹波的主要分类 开关电源输出纹波主要来源于五个方面: 4.1.输入低频纹波; 4.2.高频纹波; 4.3.寄生参数引起的共模纹波噪声; 4.4.功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声;

4.5.闭环调节控制引起的纹波噪声。 4.1、输入低频纹波: 低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。 交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。 电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。要实现开关电源的低纹波输出,必须对低频电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。 低频纹波抑制的几种常用的方法: a、加大输出低频滤波的电感,电容参数。 △●电容上的纹波有两个成分,一个是充放电时的电压升降量,一个是电流进出电容时ESR上的I*R电压降量。 △●通过输出纹波与输出电容的关系式:vripple=Imax/(Co×f)可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。 △●或者考虑采用并联的方式减小ESR值,或者使用LOW ESR电容。 b、采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。 △●feed forward control(FFC)前馈控制是按照扰动产生校正作用的一种调节方式,主要用于一些纯滞后或容量滞后较大的被控参数的控制。 △●其目的是加速系统响应速度,改善系统的调节品质。 4.2、高频纹波: 高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路 在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关; 设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。高频纹波抑制常用的方法有以下几种: a、提高开关电源工作频率,以提高高频纹波频率,其纹波电流△I可由下式算 出: 可以看出,增加L值,或者提高开关频率可以减小电感内的电流波动。 b、加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。 c、采用多级滤波。 一般滤波多采用C型、LC型、CLC型,为了更好的抑制纹波,可以采用增加多一级LC滤波。 4.3、寄生参数引起的共模纹波噪声: 由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究 作者:刘竹琴,白泽生延安大学物理与电子信息学院 尽量消除或抑制电子电路的干扰是电路设计和应用始终需要解决的问题。传感器电路通常用来测量微弱的信号,具有很高的灵敏度,如果不能解决好各类干扰的影响,将给电路及其测量带来较大误差,甚至会因干扰信号淹没正常测量信号而使电路不能正常工作。在此,研究了传感器电路设计时的内部噪声和外部干扰,并得出采取合理有效的抗干扰措施,能确保电路正常工作,提高电路的可靠性、稳定性和准确性。 传感器电路通常用来测量微弱的信号,具有很高的灵敏度,但也很容易接收到外界或内部一些无规则的噪声或干扰信号,如果这些噪声和干扰的大小可以与有用信号相比较,那么在传感器电路的输出端有用信号将有可能被淹没,或由于有用信号分量和噪声干扰分量难以分辨,则必将妨碍对有用信号的测量。所以在传感器电路的设计中,往往抗干扰设计是传感器电路设计是否成功的关键。

1 传感器电路的内部噪声 1.1 高频热噪声 高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高,电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动,因其是无序运动,故它的平均总电流为零,但当它作为一个元件(或作为电路的一部分)被接入放大电路后,其内部的电流就会被放大成为噪声源,特别是对工作在高频频段内的电路高频热噪声影响尤甚。 通常在工频内,电路的热噪声与通频带成正比,通频带越宽,电路热噪声的影响就越大。在 通频带△f内,电路热噪声电压的有效值:。以一个1 kΩ的电阻为例,如果电路的通频带为1 MHz,则呈现在电阻两端的开路电压噪声有效值为4μV(设温度为室温T=290 K)。看起来噪声的电动势并不大,但假设将其接入一个增益为106倍的放大电路时,其输出噪声可达4 V,这时对电路的干扰就很大了。 1.2 低频噪声 低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触不良的闪爆电弧。另外,晶体管也可能产生相似的爆裂噪声和闪烁噪声,其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近,也与晶体管的掺杂程度有关。 1.3 半导体器件产生的散粒噪声 由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变,从而显现出电容效应。当外加正向电压升高时,N区的电子和P区的空穴向耗尽区运动,相当于对电容充电。当正向电压减小时,它又使电子和空穴远离耗尽区,相当于电容放电。当外加反向电

噪声干扰PCB布线与微小信号的放大

电路中干扰、噪声的应对与微弱信号的测量 摘要:微弱信号常常被混杂在大量的噪音中。噪声的来源多种多样,有来自电路之间的,有电子元器件本身所具有的,也有来自外部环境的。这其中,又分为了好多不同种类,比如电子元器件的噪声,有低频时的1/f噪声,有高频的热噪声等等。本文中分别对其进行介绍。为了消除这些噪声,从而获得正确的信号,就需要对电路采取一些措施。在PCB布局布线时,就有好多细节非常值得我们注意。当然,元器件的选择也是很有讲究的。当然,仅仅对噪声干扰进行抑制并不足以达到检测微弱信号的目的,为此,在设计检测微弱信号的电路时,又有很多重要的方法和注意点值得参考。只有做好这些,才能从噪声中得到可靠、稳定的信号。关键词:噪声;PCB布线;微弱信号检测 一、电路中的干扰与噪声 噪声是电路中相对于信号而言的一些干扰、无用的信号噪声干扰的产生原因有许多,如雷击、周边负载设备的开关机、发电机、无线电通讯等。在对微弱信号处理时,噪声的影响非常重要,必须对其采取措施,否则有用信号将淹没其中,而无法被检测到。具体到噪声来源、噪声特点等方面,噪声有许许多多的类别,下面分别简要对其进行介绍。 1.1低频噪声 低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触不良的闪爆电弧。另外,晶体管也可能产生相似的爆裂噪声和闪烁噪声,其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近,也与晶体管的掺杂程度有关。 1.2半导体器件产生的散粒噪声 由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变,从而显现出电容效应。当外加正向电压升高时,N区的和P区的空穴向耗尽区运动,相当于对电容充电。当正向电压减小时,它又使电子和空穴远离耗尽区,相当于电容放电。当外加反向电压时,耗尽区的变化相反。当电流流经势垒区时,这种变化会引起流过势垒区的电流产生微小波动,从而产生电流噪声。其产生噪声的大小与温度、频带宽度△f成正比。 1.3高频热噪声 高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高,电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动,因其是无序运动,故它的

传感器的噪声及其抑制方法

传感器的噪声及其抑制方法 1 引言 传感器作为自控系统的前沿哨兵,犹如电子眼一般将被测信息接收并转换为有效的电信号,但同时,一些无用信号也搀杂在其中。这些无用信号我们统称为噪声。 应该说,噪声存在于任何电路之中,但它对传感器电路的影响却尤为突出。这是因为,传感器的输出阻抗一般都很高,使其输出信号衰减厉害,同时,传感器自容易被噪声信号淹没。因此,噪声的存在必定影响传感器的精度和分辨率,而传感器又是检测自控系统的首要环节,于是势必影响整个自控系统的性能。 由此,噪声的研究是传感器电路设计中必须考虑的重要环节,只有有效地抑制、减少噪声的影响才能有效利用传感器,才能提高系统的分辨率和精度。 但噪声的种类多,成因复杂,对传感器的干扰能力也有很大差异,于是抑制噪声的方法也不同。下面就传感器的噪声问题进行较全面的研究。 2 传感器的噪声分析及对策 传感器噪声的产生根源按噪声源分为内部噪声和外部噪声。 2.1 内部噪声——来自传感器件和电路元件的噪声 2.1.1 热噪声 热噪声的发生机理是,电阻中自由电子做不规则的热运动时产生电位差的起伏,它由温度引发且与之呈正比,由下面的奈奎斯特公式表示: 其中,Vn:噪声电压有效值;K:波耳兹曼常数(1.38×10-23J〃K-1);T:绝对温度(K);B:系统的频带宽度(Hz);R:噪声源阻值(Ω)。 噪声源包括传感器自身内阻,电路电阻元件等。 由公式(1)可见,热噪声由于来自器件自身,从而无法根本消除,宜尽可能选择阻值较小的

电阻。 同时,热噪声与频率大小无关,但与频带宽成正比,即,对应不同的频率有均匀功率分布,故,也称白噪声。因此,选择窄频带的放大器和相敏检出器可有效降低噪声。 2.1.2 放大器的噪声 2.1.3 散粒噪声 散粒噪声的噪声源为晶体管,其机理是由到达电极的带电粒子的波动引起电流的波动形成的。噪声电流In与到达电极的电流Ic及频带宽度B成正比,可表示为: 由此可见,使用双极型晶体管的前置放大器来放大传感器的输出信号的场合,选Ic取值尽可能小。同时,也可选择窄频带的放大器降低散粒噪声电流。 2.1.4 1/f噪声 1/f噪声和热噪声是传感器内部的主要噪声源,但其产生机理目前还有争议,一般认为它是一种体噪声,而不是表面效应,源于晶格散射引起。在晶体管的P-N附近是电子-空穴再复合的不规则性产生的噪声,该噪声的功率分布与频率成反比,并由此而得名。其噪声电压表示为: Hooge还在1969年提出了一个解释1/f噪声的经验公式: 式中,SRH和SVH为相应于电阻起伏和电压起伏的功率噪声密度,V为加在R上的偏压,N 为总的自由载流子数,α叫Hooge因子,是一个与器件尺寸无关的常数,它是一个判断材料性能的重要参数。 对于矩形电阻,总的自由载流子数N=PLWH,其中,P为载流子浓度,L、W、H为电阻的长、宽、厚。

谈电子电路噪声干扰及其抑制

谈电子电路噪声干扰及其抑制 [摘要]从广义上讲,噪声与干扰是同义词,是指有用信号以外的无用信号。在测量中它严重影响有用信号的测量精度,特别是妨碍对微弱信号的检测。一般来说,噪声是很难消除的,但可以降低噪声的强度,消除或减小其对测量的影响。 【关键词】电子;电路;噪声干扰;抑制 在测量中电子电路噪声干扰严重影响有用信号的测量精度,特别是妨碍对微弱信号的检测。一般来说,噪声是很难消除的,但可以降低噪声的强度,消除或减小其对测量的影响。 1.噪声干扰的来源与耦合方式 1.1形成噪声的三要素 要想设法抑制噪声和干扰,必须首先确定产生噪声的噪声源是什么,接收电路是什么,噪声源和接收电路之间是怎样耦合的,这就是平常所说的形成噪声的三要素,即:噪声源,对噪声敏感的接收电路及耦合通道。然后才能分别采用相应的方法。通常从三个方面加以解决:对于噪声源,应抑制噪声源产生的噪声;对于噪声敏感的接收电路,应使接收电路对噪声不敏感;对于耦合通道,可隔离耦合通道的传输。 1.2噪声的来源 噪声的来源多种多样,归纳起来可分为系统内部元件产生的随机噪声(也称为固有噪声)和系统外部引入的干扰。 固有噪声:电路中各种元器件本身就是噪声源,如电阻的固有噪声主要是由电阻内部的自由电子无规则的热运动造成的。晶体管的散粒噪声、低频噪声等都是固有噪声。 系统外部引入的干扰:其因素较多也较复杂,如50Hz电源谐波所产生的干扰、生产设备所产生的工业干扰等。 1.3噪声的耦合方式 噪声的耦合方式通常有:传导耦合、经公共阻抗耦合和电磁场耦合3种。 1.3.1传导耦合导线经过具有噪声的环境时,拾取到噪声并传送到电路造成干扰。噪声经电路输入引线或电源引线传至电路最为常见。 1.3.2经公共阻抗的耦合通过地线和电源内阻产生的寄生反馈部分。 1.3.3电磁场耦合由感应噪声产生的干扰,包括电场、磁场和电磁感应。电磁场耦合根据辐射源的远近可分为近场感应与远场的辐射。在近场感应中电容性耦合和电感性耦合往往是同时存在。此外,一般高电压回路易产生电容性耦合源;大电流回路易产生电感性耦合源。 2.抑制噪声干扰的方法 抑制噪声干扰必须从产生噪声干扰的三要素出发,找出解决办法。 2.1在噪声发源处抑制噪声 不难理解,在噪声发源处采取措施不让噪声传播出来,问题会迎刃而解。因此在遇到干扰时,无论情况怎样复杂,首先要查找噪声源,然后研究如何将噪声源的噪声抑制下去。工作现场常见的噪声源有电源变压器、继电器、白炽灯、电机运转、集成电路处于开关工作状态等,应根据不同情况采取适当措施,如电源变压器采取屏蔽措施,继电器线圈并接二极管等。 2.2使接收电路对噪声不敏感

抗干扰设计原则

> 抗干扰设计原则 1.电源线的设计 (1)选择合适的电源 (2)尽量加宽电源线 (3)保证电源线、底线走向和数据传输方向一致 (4)使用抗干扰元器件 (5)电源入口添加去耦电容(10~100uf) 2.[ 3.地线的设计 (1)模拟地和数字地分开 (2)尽量采用单点接地 (3)尽量加宽地线 (4)将敏感电路连接到稳定的接地参考源 (5)对pcb板进行分区设计,把高带宽的噪声电路与低频电路分开 (6)尽量减少接地环路(所有器件接地后回电源地形成的通路叫“地线环路”)的面积 3.. 4.元器件的配置 (1)不要有过长的平行信号线 (2)保证pcb的时钟发生器、晶振和cpu的时钟输入端尽量靠近,同时远离其他低频器件(3)元器件应围绕核心器件进行配置,尽量减少引线长度 (4)对pcb板进行分区布局 (5)考虑pcb板在机箱中的位置和方向 (6)缩短高频元器件之间的引线 4.】 5.去耦电容的配置 (1)每10个集成电路要增加一片充放电电容(10uf) (2)引线式电容用于低频,贴片式电容用于高频 (3)每个集成芯片要布置一个的陶瓷电容 (4)对抗噪声能力弱,关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容 (5)电容之间不要共用过孔 (6)去耦电容引线不能太长 5.— 6.降低噪声和电磁干扰原则 (1)尽量采用45°折线而不是90°折线(尽量减少高频信号对外的发射与耦合) (2)用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率 (3)石英晶振外壳要接地 (4)闲置不用的们电路不要悬空 (5)时钟垂直于IO线时干扰小 (6)尽量让时钟周围电动势趋于零

(7)IO驱动电路尽量靠近pcb的边缘 (8)- (9)任何信号不要形成回路 (10)对高频板,电容的分布电感不能忽略,电感的分布电容也不能忽略 (11)通常功率线、交流线尽量在和信号线不同的板子上 6.其他设计原则 (1)CMOS的未使用引脚要通过电阻接地或电源 (2)用RC电路来吸收继电器等原件的放电电流 (3)总线上加10k左右上拉电阻有助于抗干扰 (4)采用全译码有更好的抗干扰性 (5)~ (6)元器件不用引脚通过10k电阻接电源 (7)总线尽量短,尽量保持一样长度 (8)两层之间的布线尽量垂直 (9)发热元器件避开敏感元件 (10)正面横向走线,反面纵向走线,只要空间允许,走线越粗越好(仅限地线和电源线)(11)要有良好的地层线,应当尽量从正面走线,反面用作地层线 (12)保持足够的距离,如滤波器的输入输出、光耦的输入输出、交流电源线和弱信号线等(13)长线加低通滤波器。走线尽量短截,不得已走的长线应当在合理的位置插入C、RC、或LC低通滤波器。 (14)> (15)除了地线,能用细线的不要用粗线。 7.布线宽度和电流 一般宽度不宜小于(8mil) 在高密度高精度的pcb上,间距和线宽一般(12mil) 当铜箔的厚度在50um左右时,导线宽度1~(60mil) = 2A 公共地一般80mil,对于有微处理器的应用更要注意 8.} 9.电源线尽量短,走直线,最好走树形,不要走环形 9.布局 10.首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。 在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则: (1)尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

电路噪声的产生及抑制

电路噪声的产生及抑制 电路噪声 对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。例如,把造成视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰。 当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。 电子电路中噪声的产生?如何抑制 这个东西主要是由于电路中的数字电路和电源部分产生的。在数字电路中,普遍存在高频的数字电平,这些电平可以产生两种噪声:1、电磁辐射,就像电视的天线一样,通过发射电磁波来干扰旁边的电路,也就是你说的噪声。2、耦合噪声,指数字电路和旁边的电路存在

抗干扰措施

抗干扰技术 在电路设计当中,抗干扰占有一个特别重要的地位。在一切的电子技术当中,都是重点。(或许你会说你是玩单片机的,感觉没这方面的必要,其实是因为数字电路就两种信号,一个高电平,一个低电平,本身就有一定的抗干扰性能,而模拟信号是连续的,容易被干扰,这也是现在的产品都数字化的原因之一,但是玩单片机的就不玩模拟信号?加点抗干扰技术以防万一也没错吧!)举个例子来说,如果要放大一个微弱的信号,当电源不是很好,有较大的纹波,经常4.5V到6V之间跳,工频信号又很强,你的电路有没有什么防护措施,你想想,当这个信号到最后,还是你想要的信号吗?打个比方,如果唐僧身边没有那么多能干的徒弟,菩萨,神仙,他到得了西天吗?那些妖精就是干扰源,徒弟什么的就是抗干扰措施,当然唐僧自身也有一定的抗干扰能力。这就是我们要讲的抗干扰技术。(请各位懒人直接跳到最后的总结) 理论上来说,抗干扰分为3个方面:1、干扰源。2、传输途径。3、敏感原件。也就是我们需要下功夫的地方。按照优先考虑的顺序,也是如上的1、2、3。你要是能把干扰抑制在源头,扼杀在摇篮里,那就不用其他的措施了。但是干扰源来自四面八方,说不定自己后院还起火(比如运放的自激振荡),所以3个方面都是需要加强的。 一般来说,电源的干扰时最普遍的,所以电源做得好就是一切的基础,尽量降低电源的纹波系数,电容可以滤去交流信号,因此在一些用运放的地方电源和地端可以并联10uF、1uF、0.1uF的电容,以滤去不同频率的波。小电容通低频,大电容通高频,但注意电解电容不要正负极接反了,那样也会产生噪声。再就是布线时,电源线和地线要尽量粗点(减小导线的电阻),避免90°折线;模拟电路和数字电路用不同的电源,;数字电路与模拟电路避免使用公共地线;最多模拟地与数字地仅有一点相连,信号连接时,可用光电隔离,防止互相干扰。接地线越短越好,避免地线形成环路。 在传输途径上下功夫,各模块之间连接线尽量短,远离干扰;高频信号传输可使用同轴电缆或多芯屏蔽电缆,对可能的干扰源输出线进行滤波,产生噪声的导线与地线绞合,信号地线、其它可能造成干扰的电路的地线分开,敏感电路加屏蔽罩(屏蔽罩是要接地才有用的),把干扰源围闭在屏蔽罩内也是允许的。隔离也是常用的,隔离分变压器隔离,继电器隔离,光电隔离,光电隔离比较常用。 有的继承电路 而加强自身的抗干扰性能,大部分是靠原件本省的性质和所用的材料等等,我们自己难以决定。 总而言之,想要抗干扰,可采取以下措施: 1、提高电源的稳定性,减小纹波。各个模块的电源可以和地之间用不同的电容 相连。 2、在信号线容易受到干扰的地方,使用滤波电路。 3、各级模块相连的信号线尽量短,也可以用同轴电缆相连。 4、使用屏蔽盒屏蔽各个模块,或者干扰源。 5、模拟电路与数字电路使用不同的电源,信号之间使用光电隔离。 6、布线时,避免地线成环状,接线尽量短,但避免交叉、飞线。各种模块布局 时分开,模拟电路与数字电路分开。电源线与地线要尽量粗一点。原件排列

电源电路5大常见内部噪声源

噪声重要与否,取决于它对目标电路工作的影响程度。 例如,一个开关电源在3MHz时具有显著的输出电压纹波,如果它为之供电的电路仅有几Hz的带宽,如温度传感器等,则该纹波可能不会产生任何影响。但是,如果该开关电源为RF锁相环(PLL)供电,结果可能大不相同。 为了成功设计一个鲁棒的系统,了解噪声源至关重要。就低压差(LDO)调节器而言,或者说对于任何电路,噪声源都可以分为两大类:内部噪声和外部噪声。内部噪声好比是您头脑中的噪声,外部噪声则好比是来自喷气式飞机的噪声。 今天我们只谈内部噪声。内部噪声有许多来源,各种噪声源都有自己独一无二的特性。内部噪声主要有以下几类:热噪声、1/f噪声、散粒噪声、爆裂或爆米花噪声。 1、热噪声,随机但有通式 在绝对零度以上的任何温度,导体或半导体中的载流子(电子和空穴)会发生扰动,这就是热噪声(亦称约翰逊噪声或白噪声)的来源。热噪声功率与温度成比例。它具有随机性,因而不随频率而变化。热噪声是一个物理过程,可以通过下式计算: Vn = √(4kTRB) k表示波尔兹曼常数(1.38?23 J/K) T表示绝对温度(K = 273°C) R表示电阻(单位Ω) B表示观察到噪声的带宽(单位Hz) 2、粉红浪漫?NO,这里只有1/f 噪声 1/f 噪声来源于半导体的表面缺陷,声功率与器件的偏置电流成正比,并且与频率成反比,这一点与热噪声不同。即使频率非常低,该反比特性也成立;然而,当频率高于数kHz时,关系曲线几乎是平坦的。1/f 噪声也称为粉红噪声,因为其权重在频谱的低端相对较高。 1/f 噪声主要取决于器件几何形状、器件类型和半导体材料,因此,要创建其数学模型极其困难,通常使用各种情况的经验测试来表征和预测1/f 噪声。 一般而言,具有埋入结的器件,如双极性晶体管和JFET等,其1/f 噪声往往低于MOSFET等表面器件。 3、有势垒地方就有散粒噪声 散粒噪声发生在有势垒的地方,例如PN结中。半导体器件中的电流具有量子特性,电流不是连续的。当电荷载子、空穴和电子跨过势垒时,就会产生散粒噪声。和热噪声一样,散粒噪声也是随机的,不随频率而变化。 4、低频噪声——爆米花噪声 爆米花噪声是一种低频噪声,似乎与离子污染有关。爆米花噪声表现为电路的偏置电流或输出电压突然发生偏移,这种偏移持续的时间很短,然后偏置电流或输出电压又突然返回其原始状态。这种偏移是随机的,但似乎与偏置电流成正比,与频率的平方成反比(1/f2)。 5、爆裂噪声,几乎已被消除

抗干扰措施

抗干扰措施的基本原则是: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。 1、抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 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)。 2、切断干扰传播路径的常用措施 (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。

运算放大器电路中固有噪声的分析与测量一

运算放大器电路中固有噪声的分析与测量(一) 第一部分:引言与统计数据评论 我们可将噪声定义为电子系统中任何不需要的信号。噪声会导致音频信号质量下降以及精确测量方面的错误。板级与系统级电子设计工程师希望能确定其设计方案在最差条件下的噪声到底有多大,并找到降低噪声的方法以及准确确认其设计方案可行性的测量技术。 噪声包括固有噪声及外部噪声,这两种基本类型的噪声均会影响电子电路的性能。外部噪声来自外部噪声源,典型例子包括数字开关、60Hz 噪声以及电源开关等。固有噪声由电路元件本身生成,最常见的例子包括宽带噪声、热噪声以及闪烁噪声等。本系列文章将介绍如何通过计算来预测电路的固有噪声大小,如何采用 SPICE模拟技术,以及噪声测量技术等。 热噪声 热噪声由导体中电子的不规则运动而产生。由于运动会随温度的升高而加剧,因此热噪声的幅度会随温度的上升而提高。我们可将热噪声视为组件(如电阻器)电压的不规则变化。图 1.1 显示了标准示波器测得的一定时域中热噪声波形,我们从图中还可看到,如果从统计学的角度来分析随机信号的话,那么它可表现为高斯分布曲线。我们给出分布曲线的侧面图,从中可以看出它与时域信号之间的关系。 图 1.1: 在时间域中显示白噪声以及统计学分析结果

热噪声信号所包含的功率与温度及带宽直接成正比。请注意,我们可简单应用功率方程式来表达电压与电阻之间的关系(见方程式1.1),根据该表达式,我们可以估算出电路均方根 (RMS) 噪声的大小。此外,它还说明了在低噪声电路中尽可能采用低电阻元件的重要性。 方程式 1.1:热电压 方程式 1.1 中有一点值得重视的是,根据该表达式我们还可计算出 RMS 噪声电压。在大多数情况下,工程师希望了解“最差条件下噪声会有多严重?”换言之,他们非常关心峰峰值电压的情况。如果我们要将 RMS 热噪声电压转化为峰峰值噪声的话,那么必须记住的一点是:噪声会表现为高斯分布曲线。这里有一些单凭经验的方法即根据统计学上的关系,我们可将 RMS 热噪声电压转化为峰峰值噪声。不过,在介绍有关方法前,我想先谈谈一些数学方面的基本原理。本文的重点在于介绍统计学方面的基本理论,随后几篇文章将讨论实际模拟电路的测量与分析事宜。 概率密度函数: 构成正态分布函数的数学方程式称作“概率密度函数”(见方程式 1.2)。根据一段时间内测得的噪声电压绘制出相应的柱状图,从该柱状图,我们可以大致看出函数所表达的形状。图 1.2 显示了测得的噪声柱状图,并给出了相应的概率密度函数。

产生电磁噪声的机制

产生电磁噪声的机制 【导读】噪声抑制主要是以使用屏蔽和滤波器作为典型手段,在噪声传播的路径中实现噪声抑制。为了有效使用这些手段,对电磁噪声产生和传播机制的充分了解就尤为重要。 就噪声源而言,有三种因素: 噪声源、传播路径及天线(假设噪声干扰最终是以电磁波形式传播,天线亦包含在内),如图1(a)所示。如果是作为噪声受害者,可以使用完全相同的原理图,即图1(b)中所示,只需将图左右翻转,并将噪声源改为噪声接收器。这就意味着可以认为产生和接收噪声两种情况的机制是相同的。 首先,将对噪声产生的机制进行说明。 图1 EMC的三个因素 噪声源 有各种不同的情况会产生可以成为噪声源的电流。例如,一个电路的运行需要某一信号分量而对其他电路产生了问题。另一种情况,尽管没有电路需要此信号分量,但也不可避免产生噪声。有时噪声可能是由于疏忽而造成的。当然,噪声抑制的思维方式视每种情况而异。但如果您能了解特定的噪声是如何产生的,则处理将会变得较为容易。 在本章节中,我们将采用以下三种噪声源典型案例,介绍产生噪声的机制及一般应对策略。 1(i)信号 2(ii)电源 3(iii)浪涌

信号成为噪声源或受害方时 在文中,我们将主要用于传递信息的线称为信号线。通常为了通过电路传输信息,总是需要一定量的电流,即使是非常小的电流。随后,电流周围便产生了磁场。当电流随着信息而发生变化时,会向周围发射无线电波,从而便产生了噪声。随着信息量的增加,通过信号线的电流频率也随之增加,或可能需要更多的信号线。通常,电流频率越高,或信号线数量越多,发射的无线电波强度就越大。因此,电子设备的性能越高、处理的信息量越大、电子设备中所使用的信号线越多,就越容易产生噪声干扰。 传输信息的电路大致可分为模拟电路和数字电路,分别使用模拟信号和数字信号。从电路噪声的角度出发对其一般特性做如下说明。 图2 模拟信号和数字信号 模拟电路 当模拟电路为噪声源时,一般产生的噪声较少,因为模拟电路使用有限频率,并采用控制电流流动的设计情况较多。 但如果有能量外泄,则仍会产生噪声干扰。例如,电视和广播接收器采用一个具有恒定频率的信号,此频率称为本地震荡频率,以便从天线接收的无线电波中有选择地放大目标频率。如果此频率泄漏到外部,则可能对其他设备产生干扰。为了防止发生此情况,调谐器部分会被屏蔽,或在线路中使用EMI静噪滤波器。

电力系统噪声的分类

电力系统噪声的分类 从电磁干扰模式看,噪声可分为差模噪声和共模噪声两类,以及噪声处理。 1.1 差模噪声 又称线间感应噪声、串模噪声或常模噪声。噪声侵入往返在两导线之间,N为噪声源,UN 为噪声电压,IN、IS分别为噪声电流和有用信号。差模噪声可能是由于平行线路间互感的影响、分布电容的相互干扰及工频干扰等原因造成的,这种噪声可采用低通滤波器来抑制,但低频差模干扰却不易被滤波器吸收。 1.2 共模噪声 又称对地感应噪声、纵向噪声或不对称噪声。IN在两条线上流过一部分,以地为公共回路,IS只在往返两条线路中流过,这种噪声是由网络对地电位发生变化而引起的干扰,是造成微机保护、自动装置不正常工作的重要原因。 此外,若导线对地阻抗Z1=Z2,则UN1=UN2,从而IN1=IN2,即此时噪声电流不流过负载ZL,这种噪声就是共模噪声;通常Z1≠Z2,则UN1≠UN2,IN1≠IN2,出现UN1-UN2=UN,IN=UN/ZL,这种噪声就是差模噪声。可见,如发现差模噪声,则首先要考虑导线的阻抗是否平衡。阻抗不平衡对信号的不良影响,与其不平衡程度成比例。 2 噪声干扰的来源及危害 电力系统中噪声干扰的来源,大都是操作引起的噪声干扰、耦合引起的噪声干扰、地磁引起的噪声干扰、直流和厂(站)用电系统操作引起的干扰、大规模集成电路工作时引起的噪声干扰等等。 2.1 操作引起的噪声干扰 当发生高压线路或高压母线空载投入或切断、补偿电容器投切、电容式电压互感器投切、电力系统跳闸等情况时,均可引起瞬时过电压(浪涌)和高频振荡。浪涌电压和高频振荡电流的噪声可达相当大的数值,通过电磁感应、静电感应和公共电路的耦合窜入二次回路,造成对装置的干扰。 运行实践表明,高压瞬变电压的频带为5kHz~10MHz,振荡周期在50μs以内,重复率为1~100次/s、尖峰电压为200~3000V、衰减时间达数秒,严重地威胁了继电保护的正常工作。 2.2 耦合引起的噪声干扰 不同耦合方式产生不同耦合噪声,即电磁耦合、静电耦合和公共阻抗耦合,将产生不同的工业噪声干扰。 电磁耦合产生的干扰是电容式电压互感器(CVT)投人时,通过电磁感应在二次回路中所引起的噪声。变压器绕组和断路器带电部分的分布电容,CVT的分压电容C1、C2,高压线路电感、引线电感及接地网的电阻、电感等形成高频振荡回路。该回路所产生的高频振荡电流,流过接地网和两端都接地的中性线。如果CVT的二次引线与接地网、高压线路平行,则电磁耦合将在二次回路内产生很高的电压,此电压施加在继电保护装置的机壳,将产生高达数千伏的共模噪声。由于电压回路的控制电缆芯间对地阻抗往往不相等,因而在电压二次回路各相间可引起很大的差模噪声。 结合CVT具体安装情况,进一步说明电磁耦合的另一途径。若CVT安装底座对地高2m,高压侧接地线一般垂直进入电缆沟。当CVT投入或进行其它操作时,流过CVT高压侧接地线的高频振荡电流,将在接入装置的二次控制电缆中感应噪声电压。

第2章:产生电磁噪声的机制-3

株式会社村田制作所 产生电磁噪声的机制 [阅读所需平均时间: 约47分钟] 2-4. 数字信号中的谐波 如章节2-3所述,谐波是数字电路产生的一种噪声源。如果能够很好地控制谐波,便能有效抑制数字电路产生的噪声。本章节将讲述数字信号所包括谐波的基本性质。 2-4-1. 谐波的本质(就噪声而言) (1) 数字信号是由谐波组成的 通常而言,具有恒定循环周期的所有波形都可以分解为包括循环频率和谐波的基波,其中谐波的频率为循环频率的整数倍。[参考文献 2]基波的倍数称为谐波次数。 在精确重复波的情况下,除此之外没有任何其它频率成分。数字信号有很多循环波形。因此,在测量频率分布(称为“频谱”)时,可以精确分解为谐波,显示出离散分布的频谱。 (2) 测量时钟脉冲信号的谐波 图2-4-1显示了频谱分析仪测量的33MHz时钟脉冲信号谐波的示例。像针一样向上突起的部分为谐波,其出现的间隔正好为33MHz。可以发现奇次谐波和偶次谐波的趋势不一样。最下面部分约为40dB或更低,指示频谱分析仪的背景噪声。

图2-4-1 谐波的本质 (3) 如何从噪声频率中找出噪声源 上面提及的谐波性质有助于根据噪声频率找出噪声源。通过测量噪声频谱间隔,可以类比推导出造成噪声的信号循环频率。例如,我们在电子设备中观察到了如图2-4-2所示的噪声。出现强烈噪声的频率的间隔似乎是33MHz。因此,可以认为噪声是与33MHz时钟同步运行的电路造成的。 即使此电子设备当前使用的电路具有非常接近的循环频率,如33.3MHz或34MHz,如果可以精确测量噪声频率和间隔,就可分离出这样的频率。例如,如果在图2-4-2中330MHz处存在噪声,则可以假设噪声是由33.0MHz的电路而不是33.3MHz的电路所造成的。这是因为33.3MHz或34MHz信号都不包括330MHz谐波。 (4) 只包括整数倍频率 此外,循环波形并不包括低于基频的任何频率成分。例如,100MHz信号绝不会产生 20MHz、50MHz或90MHz的噪声。如果出现此种频率,则噪声是由分频信号而不是源信号所导致的。 数字电路通常与时钟脉冲信号同步运行,而且很多数字电路的运行频率为时钟脉冲信号的1/N(称为“分频”)。在这种情况下,谐波是分频信号频率的整数倍。但是,如果两个或更多电路以经过分频的相同时钟脉冲信号运行,时钟脉冲信号的谐波会与分频信号的谐波相互重叠,导致难以对其进行区分。

运放电路噪声与偏置

运放电路噪声与偏置 1.噪声的来源 非反转放大电路主要的噪声来源如下(摘自远坂俊昭《从OP放大器实践电路到微弱信号的处理》): 从图中可知,噪声主要与下面几个因素有关。 1.1.等效输入噪声电压(En) 等效输入噪声电压定义为,屏蔽良好、无信号输入的的运放,在其输出端产生的任何交流无规则的干扰电压。这个噪声电压折算到运放输入端时,就称为运放输入噪声电压。 En和频率有关,不同频率段的噪声规律不一样,如图。

在计算时,需要分段计算。一般datasheet会给出某个频率段的噪声密度,也有些会给出低频段的噪声值。根据这些指标与自身系统的带宽即可计算得到噪声电压。 1.2.等效输入噪声电流(In) 等效输入噪声电流(In)与等效输入噪声电压类似。 同样datasheet会给出噪声密度指标,根据实际带宽计算得到噪声幅度,由于是一个电流值,还需要乘上所流经电阻的阻值,得到电压噪声幅度。 1.3.电阻热噪声 高于绝对0°(-273℃或Ok)的任何温度下,物质中的电子都在持续地热运动。由于其运动方向是随机的,任何短时电流都不相关,因此没有可检测到的电流。但是连续的随机运动序列可以导致Johnson噪声或热噪声。电阻热噪声的幅度和其阻值有下列关系; 式中,Vn是噪声电压,以V为单位;Kb是玻尔兹曼常数,1.38×10(-23)J/K;T是温度,以K为单位;R是电阻,以Ω为单位;B是带宽,以Hz为单位 当放大电路中有较大电阻,那么热噪声也是主要的噪声源之一。 1.4.噪声的融合 上面列举的几种噪声互相之间是无关的,他们的自乘之和的平方根就是合成的振幅值。噪声幅值在最大噪声幅值1/3以下的成分,影响小于10%,可以忽略不计。 实际电路中根据实际参数计算主要噪声,忽略次要噪声,即可估算得到噪声值。

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策 一、电源噪声的分析 电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面: 1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信 号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的。电源特性如图1所示。 从图1可以看出,理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但 是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因 此,噪声也会叠加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源 层和接地层。在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为PCB上所有产生 和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。 2)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电 路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场 的相对的强弱来定。如图2。

在该通道上,Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压,影响接收部分。如果磁场占主要地位,在串联地回路中产生的共模电压的值是: 式(1)中的ΔB为磁感应强度的变化量,Wb/m2;S为面积,m2。 如果是电磁场,已知它的电场值时,其感应电压为 式(2)一般适用于L=150/F以下,F为电磁波频率MHz。 如果超过这个限制的话,最大感应电压的计算可简化为: 3)差模场干扰。指电源与输入输出电源线间的干扰。在实际PCB设计中,笔者 发现其在电源噪声中所占的比重很小,因此这里可以不作讨论。 4)线间干扰。指电源线间的干扰。在两个不同的并联电路之间存在着互电容C 和互感M1-2时,如果干扰源电路中有电压VC和电流IC,则被干扰电路中将出现: a. 通过容性阻抗耦合的电压为 式(4)中RV是被干扰电路近端电阻和远端电阻的并联值。 b.通过感性耦合的串联电阻 如果干扰源中有共模噪声,则线间干扰一般表现为共模和差模两种形式。 5)电源线耦合。是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰 传输到其他设备的现象。这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。需要说明的是:

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