摘 要:現代工程施工以及一些相關行業的運轉越來越離不開電子電路,而電子電路的正常工作運行往往受到許多因素的影響,其中最為突出的一個影響因素即電子電路的干擾。文章將簡單解釋什么是干擾,并對抗干擾相關措施進行簡單研究,希望能對電子電路的研究提供一定的參考。
關鍵詞:電子電路;抗干擾;措施;研究
主要內容:隨著電子科技技術的迅速發展,集成電路在我們生產生活中的實際應用越來越廣泛;然而,電子電路中的干擾可謂是無處不在,如同世界上空氣無處不在一樣。如何最大程度地降低干擾,使得相關工程順利進行下去,是目前任何一個相關專業人員所必須面對的問題。因此,了解認識電子電路干擾,選擇最佳的抗干擾措施具有極大的意義。電子電路的干擾是指對系統正常工作造成不良影響的內因和外因,這些干擾因素包括電磁干擾,溫度干擾、濕度干擾、聲波干擾、電源干擾、電流干擾等等;干擾因素既有來自電子系統內部也有來自電子系統外部。一般情況下,抗干擾措施都是采用切斷或阻礙干擾因子進入電子電路系統的通道的方式,把干擾程度降到最低。下面文章就部分抗干擾措施做簡單介紹。
1 噪聲干擾及其相關抗干擾措施
電子電路噪聲干擾根據不同特征可以進行不同的分類,本文根據噪聲來源分為內部噪聲和外部噪聲兩大類。內部噪聲又可分熱噪聲、接觸噪聲、交流聲等;外部噪聲即電路本身以外的噪聲,分自然噪聲和人為噪聲。抗噪聲干擾措施:
1.1 消除或者抑制噪聲干擾源
首先找到聲源,分析能否采取相應措施將噪聲消除或者減輕,然后根據實際情況采取措施對噪聲進行有效控制。例如,針對大電流線圈或高頻線圈在工作之中產生磁場噪聲、高頻電磁噪聲,則可以對工作線圈進行電磁屏蔽從而使問題得到有效解決。
1.2 傳播途中對噪聲進行削弱
實際情況中有些噪聲無法或難以在聲源處消除或削弱,所以可以根據噪聲傳播特點,在傳播途中抑制噪聲。例如:(1)對于電容性耦合噪聲,可以減少與噪聲遠處的分布電容,加大電源線的間距使分布電容降低,從而削弱噪聲耦合。(2)對于公共阻抗耦合的噪聲,可以降低公共阻抗和一點接地來消除公共阻抗耦合,從而使干擾降低到最小。(3)對于電容、電感的引線,應該盡可能制作短一些;繼電器上的接點兩端裝配火花抑制裝置,減少電火花的影響。
1.3 提高電路系統的抗干擾能力
抗干擾的最終目的就是要排除或減少不良影響,保證電路穩定工作。提高電路的抗干擾性能:(1)提高各種敏感元件的抗干擾性能,如使用IC器件時,減少使用IC座,盡可能直接焊接在電路板上面;減少回路環面積等等。(2)電路設計時有針對性的采用一些能夠削弱、抑制噪聲干擾的零部件。如加入屏蔽線減少耦合噪聲干擾;運用溫度補償電路或恒溫電路減少溫度變化給電路帶來的干擾等等。
2 電源干擾及其相應抗干擾措施
電源干擾通常是由于直流電源對數字電路的干擾,一般是直流電源過濾波效果不佳,電壓不穩定等因素引起。對于減少電源對電子電路的干擾程度,通常可以采用以下措施:(1)在電源變壓器的一次繞組和二次繞組之間設置一個屏蔽層;電源變壓器之前設置一個電源濾波器,過濾高次諧波的干擾。(2)選擇穩定性高,輸出阻抗低的直流電源,減少電源在開啟或關閉時瞬時電流的影響;電源線盡可能選擇短而粗、動態電阻小的電線。
3 電流干擾及相關抗干擾措施
瞬態電流對電路的干擾一般是由于電路在過渡中引起的,集成電路在轉換狀態時形成尖峰電流,造成電容充放電產生瞬時電流。對于這種干擾,我們可以用電源去耦合,就是在電源線與地線之間并聯兩個電容,從而減少影響;在布線時,連線不宜過長,盡可能短一些,另外減少不必要的電容數目;遇上大電容負載時,串接限流保護電阻,防止大電流對電路的破壞,同時也避免了電容上電壓高于電源電壓的情況的出現,可以使電路得到有效保護,增強抗干擾能力。
4 溫度因素及其抗干擾措施
溫度較大幅度變化不但可以對電容、電阻等元件造成影響,更能夠影響電子電路中半導體元件的性能。對于溫度帶來的干擾,最有效的方法就是熱屏蔽和熱隔離兩種。采用熱隔離措施就是在容易產生熱量的元件與容易受溫度變化影響的元件之間用巨絕熱效果好的材料隔開,從而使那些對溫度變化敏感的元件基本不受影響;采用熱屏蔽措施,把其中一方或者雙方用熱性能好的金屬材料屏蔽、保護起來,使產熱與散熱達到動態平衡,從而減少溫度變化帶來干擾。
5 其他一些相關的抗干擾措施
5.1 對于邏輯電路板,電源線與地線應該合理分布,布線要做到盡可能短,避免出現布線回路、鏈環等現象。
5.2 在集成電路芯片的電源與地接入端間,添加一個無感瓷片電容,同時注意電容應該盡可能離芯片對應的管腳近一些。
5.3 印刷電路板布線時,充分考慮邏輯輸入信號對模擬信號的干擾, 盡可能使兩種信號線分布得遠一些,從而減少之間的干擾。
5.4 對于信號在輸送線上反射所帶來的干擾,有效措施就是縮短接線長度,在長傳輸線的輸入端串聯一個電阻以抗衡阻抗;在其開始端不要接門電路,防止由于信號反射而產生信號磁變,使電路出現差錯。
6 結束語
科技不斷發展,電子電路在實際應用中無疑具有廣闊的發展空間。電子電路由于其自身的特殊性,在工作中容易受到諸多因素的干擾。本文所涉及的干擾因子及相關抗干擾措施還僅僅只是其中很少一部分。電子電路在今后的生產、生活等各個領域都將有美好前景。因此,了解各種干擾因素,做好相關抗干擾工作,使電子電路更好的為我們服務具有重要意義。抗干擾工作是一個復雜并且實踐性特別強的工作,一個問題可能由多個干擾因素造成,同時,一個干擾因素也可能帶來多種干擾。所以,相關技術人員在設計過程中,既要預先做好抗干擾工作;又要在調試試驗過程中及時有效的分析遇見的各種現象,不斷改進電路工作原理,認真對待噪聲,布線、電源、電流等各種干擾。唯有兢兢業業,搞好抗干擾措施,方可提高電子電路的穩定性和可靠性。
參考文獻
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