电子电路设计中的抗干扰措施

2020-12-11 20:54卓怀通陈华毅
缔客世界 2020年10期
关键词:稳压器电子电路数字电路

卓怀通 陈华毅

(广西谱仪惠信科技有限公司 广西 南宁 530003)

尽管电子电路都处于一种弱电流的环境下运行,但是自己本身的电路内部以及少量外部的干扰信号依然会影响电路的运行,进一步导致电路的失常。而采取一些抗干扰的措施就可以阻碍干扰因子对电路的妨碍,使得干扰得到最大程度的削弱,从而达到提高电子电路稳定性的目的。

1 干扰概述

1.1 干扰的分类

所有妨碍电子电路正常运行的不良因素都可以称之为干扰,分为内部和外部两大来源。从整体上来看,电子电路的干扰主要有:电磁、温度、震动等干扰。而电磁干扰作为频发干扰,是抗干扰中最大的拦路虎。其他的干扰仅需要一些常规的物理手段便可以解决。

1.2 电磁干扰

电磁干扰广义上来说是一种电气的变化现象,是因为受到环境的影响导致电子电路运转和信息传递阻碍的一种不良干扰。这种干扰会导致数据异常,自然以及人为误差也会跟着增大。

1.3 干扰的来源

要解决干扰,首先就得弄清楚造成干扰的原因或者源头、来源是什么。就内部干扰源头而言主要有:功率内高平震荡电路以及功率级开关电路造成的噪音。而外部来源主要是:周边电器功率的起伏、自然环境的雷电影响、不同时段用电功率的变化等等。

1.4 干扰很难根除

在实际的生产操作中,彻底清除电子电路的干扰因素几乎是不可能实现的。最优的解决办法就是具体问题具体分析,根据实际情况阻碍干扰,或者增强电子电路系统对干扰的抵抗能力,从而进一步确保电子电路平稳运行。

2 稳定电网的措施

2.1 保持供电稳定

使用交流稳压器,可以预防电压的极大值极小值的出现,从而保证整体的平稳运行。但是就现实行情来看,交流稳压器价格昂贵,因此在小型电子电路中应避免选择这类稳压器,较多应用于大型的电子电路中,或者有文件明确要求使用的情况下使用。

2.2 改善电源波形

运用电源滤波器,可以有效稳定电源波形,将其放置于变压器前部。其作用就在于只允许50Hz的电波通过,阻碍其他频率波长的通过性以达到改善电源波形的目的

2.3 较少电容值的分布

在变压器上附带屏蔽层,穿插于一次线圈与二次线圈的间隔之中,通过干扰高频通道,并且与后续装备接地,从而稳定电容值,更是避免了二次侧的流入。

2.4 阻隔传播

采用双T滤波器就可明显阻隔干扰传播。由于干扰源的波频明显高于目的信号,通过添加双T滤波器即可过滤掉高频的干扰信号,使得有效信号被合理的接收。

2.5 过滤高频干扰

采用(0.01-0.1)μF的无极电容来过滤高频干扰。

3 减少信号地互相间的干扰

3.1 地线汇集于一点

将所有地线汇集于一点,就可以避免环形地回路的形成,从而使得电路的接地点仅与地电流和地阻抗有联系。当电路电流之和电压值都非常小的时候,在电路相距很近的情况下,就非常适合采用单点接地的方法,从而降低电压值来达到除去信号干扰的目的。

3.2 接地点依次相连与接地线

根据串联的基本理论,所有接入地线的电流共同组成了公用地线。因此其他杂七杂八的电路都会对其他电路造成影响,噪声也会因此而进行累积。因此这种接线方式非常不利于电子电路设计中的抗干扰。但是因为其转接方便的特点,导致实际中串联接地也得到运用,尤其运用于电路电板的印制中。

3.3 宽铜皮度银减小阻抗

电路母线汇集所有电路的地线,频繁运用于数字电路中,从而达到减小电阻的目的。印刷版作为主要部件,母架聚合地线最后一侧与直流电源相连,这种技术限制使用于高频电路。

3.4 分离模拟电路和数字电路

电子电路主要分为电路和数字电路,其种类花样纷杂。最难处理的数字电路经常被启停,电波异常波动起伏。仍然使用电耦合就会导致干扰现象的发生。只有因利导势分离模拟电路和数字电路,并用耦合器将两者信号再度耦合在一起,就可以起到分割地线的目的。

4 稳定信号通道

4.1 信号线与地线双绞

采取信号线与地线双绞的方法来发挥抗干扰电子电路的作用。在抗空间电磁干扰、线间串扰和信号地线干扰三方面发挥着尤为重要地作用。尽管不同绞环中的电势不一样,但是同一条线上的电势可以相互磨灭。因此,传输信号不受其影响。双绞的两条线上的电流等大反向从而减少串扰。同时因为地线得分离,这样也就避免了通过其的紊乱。

4.2 进行绝缘处理

将发光二极管和光敏三极管进行绝缘处理后,再耦合到一起。便可以同时减少噪声和降低尖锋脉冲,使得信噪比得到极大的优化。光信号向电信号的转变经历了发光二极管引发信号,再到光敏三极管,最后从集电极输出这三个过程。从这个过程中可以明显地看到输入输出在电学上没有联系,相互独立存在。

5 稳定杂散电子场

(1)提前设计电子分布构图,以期达到最有分布的目的。严格把控好输入和输出之间的距离感。为降低干扰压强,使得磁场与变压器内的线圈布置呈九十度角分布。同时要注意合理分布线路,使其走向科学化和规范化,同时也尽量避免线路的冗长、复杂和重叠。

(2)采取屏蔽措施。用屏蔽罩盖住干扰源,同时对放大器进行内部处理。使的干扰电流被导入地下,减少干扰。

6 结束语

在电子电路的设计中,抗干扰措施至关重要,发挥着不可或缺的作用。有效的电子电路抗干扰措施可以大大提升电路工作效率,提升经济收益。因此,在实际操作中,技术工作人员都要将各类因素纳入统筹考虑的范围,来确保电子电路的稳定。

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