==========================================
博主github：https://github.com/MichaelBeechan
博主CSDN：https://blog.csdn.net/u011344545

==========================================

差模干擾的抑制

• 差模噪聲可以簡單的認為是與被測信號疊加在一起的噪聲，它可能是信號源產生的，也可能是引線感應耦合來的。差模噪聲與被測信號疊加在一起，所以對信號就會形成干擾，即差模干擾。
• 抑制差模干擾一方面采取措施切斷噪聲耦合途徑，如將引線屏蔽；另一方面利用干擾與信號的差別來把干擾消除掉或減小到最小。常用的方法有以下幾種。

1.頻率濾波法

• 該方法是利用差模干擾與有用信號在 頻率上的差異，采用高（低）通濾波器濾除比有用信號頻率低（高）的差模干擾。
  

2.積分法

• 雙積分A/D轉換器由積分器、過零比較器（C）、時鐘脈沖控制門（G）和定時器、計數器（FF0～FFn）等幾部分組成。
  
• 工作原理：
  （1）準備階段
• 計數器清零，積分電容放電， Uo=0V。
  （2）第一次積分階段
• t=0時，開關S1與A端接輸入電壓Ui加到積分器的輸入端。積分器從0開始分：
  
• 由于Uo<0V，過零比較器輸出Uc=1，控制門G開。計數器從0開始數。經過2n個時鐘脈沖后，觸發器FF0～FFn－1都翻轉到0態，而Qn=1，開關S1由A點轉到B點，第一次積分結束。第一次積分時間為：

t=T1=2nTC

• 第一次積分結束時，積分器的輸出電壓Up為
  
  （3）第二次積分階段
• 當t=t1時，S1轉接到B點，基準電壓－UREF加到積分器的輸入端；積分器開始向相反進行第二次積分。
  
• 當t=t2時，積分器輸出電壓Uo>0V，比較器輸出Uc=0，控制門G被關閉，計數停止。
• 在此階段結束時UO的表達式可寫為：
  
• 設T2=t2－t1，于是有：
  
• 設在此期間計數器所累計的時鐘脈沖個數為λ，則：

T2=λTc

• 可見，T2與UI成正比，T2就是雙積分A/D轉換過程的中間變量。
  
  
• 顯然
  
• 干擾抑制效果為
  
• 當定時積分時間T1選定為干擾噪聲周期的整數倍，即k為整數時，NMR＝
  。

3.電平鑒別法

• 如果信號和噪聲在幅值上有較大的差別，且信號幅值較大，噪聲幅值較小，則可用電平鑒別法將噪聲消除。
• （1）采用脈沖隔離門抑制干擾
• 可以用硅二極管的正向壓降對幅度較小的干擾脈沖加以阻擋，而讓幅度較大的脈沖信號順利通過。如圖所示。電路中的二極管最好選用開關管。
  
• （2）采用削波器抑制干擾
• 當噪聲電壓低于脈沖信號波形的波峰值時，可以采用下圖所示的削波器。該削波器只讓高于電壓U的脈沖信號通過,而低于電壓U的噪聲被削去。
  

4.脈寬鑒別法

• 如果噪聲幅值較高，但噪聲波形的脈寬要比信號脈寬窄的多，則可以利用RC積分電路來有效的消除脈寬較窄的噪聲。一般要求RC積分電路的時間常數要大于噪聲的脈寬而小于信號的脈寬。
• RC積分電路原理圖如下所示。
  
  
  

供電系統抗干擾

1.從供電系統竄入的干擾

• （1）大功率的感性負載或可控硅切換時，在電網中產生的強大瞬態高壓所對系統的嚴重干擾；
  
• （2）采用整流方式供電時，由于濾波不良產生的紋波噪聲；
• （3）采用直流－直流變換器或開關穩壓電源時，產生的高頻開關噪聲干擾；
  
• （4）電源的進線和輸出線很容易受到的工業現場以及天線的各種干擾噪聲。

2. 供電系統抗干擾措施

• （1）電源濾波和退耦
  此方法是抑制電源干擾的主要措施。
  
• （2）采用不間斷電源（UPS）和開關式直流穩壓電源
  UPS除了有很強的抗電網干擾的能力外，更主要的是萬一電網斷電，它能以極短的時間切換到后備電源上 去。
  
• 開關式穩壓電源由于開關頻率可達10～20kHz或更高，因而扼流圈和變壓器都可小型化，高頻開關晶體管工作在飽和截止狀態，效率可達60%~70%,抗干擾性能強，故被廣泛應用。

3. 系統分別供電和采用電源模塊單獨供電

• 當同時向兩個易于相互干擾的電感設備供電時，供電線路要分開。
  
• 近年來，在一些數據采集板卡上，廣泛采用DC-DC電源電路模塊，或三端穩壓集成塊如7805等組成的穩壓電源單獨供電。采用單獨供電方式與集中供電相比的優點有：

①不致因個別電源影響整個系統； ②有利于減小公共阻抗的相互耦合和電源散熱； ③有利于提高板卡可靠性。

4. 供電系統饋線要合理布線

• （1）從電源引入口經開關器件至低通濾波器之間的饋線盡量用粗線；
• （2）電源后面的一段均應用雙絞線且要短，還要分開布線；
• （3）盡量避免公共線。

印刷電路板抗干擾

• 印刷電路板是測控系統中器件、信號線、電源線的高度集合體，印刷電路板設計的合理性，對抗干擾能力影響很大。從抗干擾設計角度去看，通常有以下幾種布線原則。
  
  

1.合理布置印刷電路板上的器件

• 印刷電路板上器件的布置應符合器件之間電氣干擾小和易于散熱的原則。
• （1）器件之間干擾應將器件按照其功率的大小及抗干擾能力的強弱分類集中布置。
• （2）散熱問題

①散熱器的安裝； ②發熱元件分散布置； ③熱敏元件遠離發熱元器件。 ④散熱材料的選用[電路板]

2.合理分配印刷電路板插腳

• 當印刷電路板是插入PC及S-100等總線擴展槽中使用時，為了抑制線間干擾，對印刷電路板的插腳必須進行合理分配。

3.印刷電路板合理布線

• （1）交叉配線最好改為通過元器件實行跨接線方法；
• （2）配線不要做成環路；
• （3）不要有長段窄條并行；
• （4）旁路電容器[消除高頻噪聲]引線不能長；
• （5）單元電路的輸入線和輸出線，應當用地線隔開。
• （6）信號線盡可能短，優先考慮小信號線，采用雙面走線，使線間距盡可能寬些。

4.電源線的布置

• 電源線、地線的走向應盡量與數據傳輸方向一致，且應盡量加大其寬度。

5.印刷電路板的屏蔽

• （1）屏蔽線的接入導線屏蔽主要用于極限頻率高、上升時間短的系統。
  
  
• 如右上圖，內部接有屏蔽線的信號線。

（2） 屏蔽環
屏蔽環是一條導電通路，它位于印刷電路板的邊緣并圍繞著該電路板，如果只在某一點上與基準電位相連，那么它可對外界電容性干擾起屏蔽作用； 如果起點與終點在電路板上相連， 形成一個短路，那么它可對電感性干擾起抑制作用。

6.去耦電容器的配置

• 集成電路在工作狀態翻轉時，其工作電流變化是很大的。故對其工作時產生的電流突變，可以在集成電路附近加接旁路去耦電容將其抑制。
  
  
  
• 如右下圖是加了旁路去耦電容使得高頻沖擊電流被去耦電容旁路。印刷電路板的各個需要配置去耦電容的關鍵部位：
  （1）電源輸入端；
  （2）原則上，每個集成電路芯片；
  （3）抗干擾能力弱，關斷時電流變化大的器件和ROM 、 RAM存儲器件。
  

總結

以上是生活随笔為你收集整理的电路 | 抗干扰技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。