电子电路抗干扰技术研究

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:何雨婷
[导读] 伴随着我国科技水平的发展,我国电子领域也有了很大突
        摘要:伴随着我国科技水平的发展,我国电子领域也有了很大突破。电子信息技术可以应用于当下几乎所有的领域发展进程当中,从而极大的提升应用范围内的各项工作效率和质量。而和电子信息技术相辅相成的就是电子电路,在大多数电子信息技术应用的设备都存在着相应的电子电路和电子器件。因此,其电子电路的正常运转是尤为重要的,就以我国当前的电子电路设备来说,大多数都处于弱电流工作环境,而弱电流工作环境容易导致其电子电路受到一定的干扰,从而影响到相关电子设备的正常运作。对此,就要相应的应用电子电路抗干扰技术,本文就以电子电路抗干扰技术进行探讨,为相关的电子设备研究者提供参考。
        关键词:电子电路;抗干扰技术
        引言
        当前,电子电路技术已经被广泛运用到各个领域之中,对人们的工作生活起到重要的帮助作用。而在电子信息技术迅猛发展的背景下,人们对电子电路技术的应用提出更高的要求。也正因此,降低电子电路干扰概率,提升电子电路抗干扰效果成为相关工作者的首要工作。如若电子电路抗干扰措施开展不到位,极易导致各种问题故障的出现,例如死机、信号中断、数据丢失等问题的产生。因此,对电子电路设计中抗干扰技术的应用具有至关重要的作用与意义。
        1电子干扰的来源
        随着我国科学技术的不断创新,数字电路成为电路设计的主要方向,其具有更加强大的稳定性,应用优势明显。为了保证电子线路设计与实际需要相符合,需要对电子干扰的来源有必要的认识,以便采取切实有效的措施解决干扰问题。通过对其进行分析和研究后发现,电子干扰具有多方面的来源。其中元器件的使用性能不够良好,与制造要求存在差异,导致电子产品在使用过程中很难保持稳定的状态。针对该问题,需要合理选择元器件,结合电子产品的具体应用进行科学、全面的分析,选择符合实际需要的元器件,以减少干扰问题的产生,使电子产品可以具有更加良好的性能。另外,如果印制板设计不合理,也会增加电子干扰。从相关研究中可以看出,在电子产品性能发挥的过程中,印制板非常关键,其设计的合理性直接影响着电子产品的使用性能提升。由此可知,合理进行布局,可以有效减少干扰问题的产生,延长电子产品的使用时间。
        电路中使用的敏感器件比较多,因为电路对于数据信息有着非常严格的要求,因此也可以称其为精密器件,在进行设计时,如果电子设备中存在敏感器件,可以对电子设备的使用性能进行有效的提升,使电路在使用过程中增加感染概率,特别是数字IC等敏感器件的使用。
        传播途径也是产生干扰的主要因素,在传播过程中很容易受到干扰。这一干扰因素会受到传播途径数量的影响,也是电路设计中影响比较大的一种,在对其进行控制时会遇到很多的困难。这一干扰因素的产生经常会因为信号的干扰导致信号传播路径被切断,严重影响电路的传播效果提升。
        2电子电路的主要干扰种类
        2.1复杂散乱的电磁场干扰
        在电子电路的主要干扰种类中,复杂散乱的电磁场干扰是主要类型,因为在给电子电路输入传输信息时,通常会让电子电路所在地的散乱磁场产生变化,而这种磁场变化就会使其产生并发出一定的干扰信号。我们可以把这种干扰信号和电子电路看作一个电流来回交替的回路,在干扰信号发射出信号时,就会在电子电路中被无止境的放大,进而影响信息在电子电路中的传输。
        2.2电源干扰
        电子设备的正常运行需要电源来提供能源,电源产生的电磁干扰主要是又基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的电压干扰。但有些情况下电流没有经过过滤处理,电压不稳定,电源变压器会产生交流电等都会引起对电子电路系统的干扰。在电流流动时,电频会逐渐变化,也会干扰电子电路系统。


        2.3信号通道的干扰
        测量、控制和通信如果发生在两点距离较远的情况时,系统中输入输出信号线就会变得非常长,两线之间的间距又会比较近,信号在线内进行传递时,周边磁场就会产生干扰,即使是相近的两信号线之间也会出现串扰,甚至于地线都会出现干扰,如此一来,传输的信号就会失真,进而影响到电路的稳定运行。
        3抗干扰措施的应用分析
        3.1杂散电磁场的抗干扰措施
        (1)合理布局。在电子电路中,分布参数有着很大的意义,其事关被测电路元器件布置是否合理。高增益和高频电路的输入和输出之间要有一定的距离。对有输入变压器的放大器而言,需要做的工作就是将变压器内的线圈布置的和干扰磁场垂直,进而来降低干扰电压。电路的所有布线都要规范化、科学化,连线之间不要存在冗余。交流、直流、弱信号等线要尽可能分开走,并且还要避免平行布线。铺设的线路越长,其受到的干扰就越大。
        (2)屏蔽。屏蔽分为2种:静电屏蔽和磁屏蔽。在实施上是用屏蔽罩罩住干扰源,特别是要关注放大器的第一级,第一级的信号线选取十分重要,一般使用带有金属套的屏蔽线,后者外套还要进行接地处理。
        当抗干扰需求比较严苛时,就需要对放大器自身做处理了,一般是将其屏蔽起来。静电屏蔽有一个共同的特点,就是会使用电导率较高的物质,在本质上进行分析就是屏蔽罩接地以后,干扰电流就会经过它流入地下。同理,磁屏蔽运用的则是高磁导率的磁性材料。此外经过大量测试,屏蔽罩的形式也会带来一定的影响,圆柱形屏蔽罩在测试中性能最好。
        3.2抑制电源干扰的措施
        电源是电子电路系统的电流输出源头,电源处电流及电压的稳定程度涉及到对电子电路的干扰程度,电流、电压越不稳定,对电子电路的干扰越大。因此,控制电源干扰,是解决电子电路干扰的有效途径。一般情况下,对抑制电源干扰的方法有以下两种:首先是在电源的接口处装配电源线路的过滤器。经过此过滤器会形成共模电感,主要方法是将两个线圈按照同一个方向缠绕在相同的一根磁芯之中,使主电流与差模电流所形成的电磁相互抵消,使得磁芯在电子设备使用的过程中不会发生饱和现象。其次是安装屏蔽器。通过屏蔽器可以有效的屏蔽电磁,影响电容,对输出的电流及电压不会有任何影响,是一种非常有效的控制电源干扰的方法。
        3.3信号通道干扰措施
        因信号通道而产生的信号干扰,可以以实际情况为基础,采用光电耦合传输方式或者是双绞线传输方式。针对双绞线传输方式而言,其主要方式就是在实际传输过程中,基于每个信号,都会采用两条互绞的形式进行有效传输,而这两条线分别是信号线和地线。在当前信号抗干扰过程中,此方式的运用是最有效、也是最为常用的抑制空间电磁干扰措施。在实际传输过程中,电磁场会在每个绞环内产生相同的感应电动势,所以可以促使每条线上所产生的电动势进行相互抵消,从而实现对信号干扰的消除。与此同时信号电流在两条线上会呈现出相等的状态,并且其传输方向相反。而双绞线则对其它信号的感应性较低,所以可以实现对串扰的有效抑制。针对光电耦合传输方式的运用,其主要运行方式是通过二极管与光敏三极管进行有效传输。在实际传输过程中,二者会以绝缘的方式密封在一起。该方式的运用其优势体现在可以对各种噪声、尖峰脉冲的有效抑制,进而有效提升信号在传输过程中的信噪比。在传输过程中,信号会从二极管中输入,然后传输三极管之中,而在此过程中,光信号会转变成电信号,并基于对集电极的应用实对信号的有效传输。
        结语
        在当今的社会发展中,电子设备存在于各个发展角落中,而在其实际的使用过程中,电子电路易受到电磁干扰的影响,对此,就要相应的应用电子电路抗干扰技术来保证电子电路的正常运作。
        参考文献
        [1]高娅,高鸿山.对电子线路设计中抗干扰技术的几点分析[J].科技展望,2018,26(36):143-145.
        [2]马艳军.基于电子线路设计中抗干扰技术的几点分析[J].电子世界,2017,9(9):120.
        [3]张乃文.抗干扰技术在电子线路设计中的应用[J].西部探矿工程,2018,1(5):183-185.
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