電子電路的抗干擾控制研究

李聰

摘 要：在電子電路設(shè)計(jì)中，電子電路的抗干擾問題是值得研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。這是因?yàn)樵陔娮与娐废到y(tǒng)設(shè)計(jì)中，抗干擾設(shè)計(jì)能對電磁干擾進(jìn)行有效抑制，能使電子電路系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行?？垢蓴_的電子電路系統(tǒng)能避免生態(tài)環(huán)境受到干擾的影響，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，對電子電路抗干擾控制進(jìn)行了相關(guān)研究。

關(guān)鍵詞：電子電路；抗干擾；空間輻射干擾；傳導(dǎo)干擾

中圖分類號：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.123

在電子電路的實(shí)際工作環(huán)境中，必定存在一些自然因素或者人為因素致使電磁信號產(chǎn)生。這些產(chǎn)生電磁干擾的物體有交流電壓、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、日光燈等。當(dāng)這些物體產(chǎn)生的電磁信號抵達(dá)電子設(shè)備時(shí)，多多少少會(huì)對電路的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。電磁干擾不僅會(huì)影響電子電路的可靠度，還會(huì)影響電子電路的穩(wěn)定度，從而對電子電路的性能產(chǎn)生影響。當(dāng)干擾達(dá)到一定程度時(shí)，電路不能正常運(yùn)作。因此，在設(shè)計(jì)中要采取一些抗干擾措施。

1 電子電路系統(tǒng)干擾的種類及其危害

1.1 干擾的種類

通過分析干擾的傳輸途徑可發(fā)現(xiàn)，在電子電路系統(tǒng)中，一般情況下電磁干擾不外乎這2類，即傳導(dǎo)干擾和空間輻射干擾。前者經(jīng)由電子電路中所有的電路單元及電路導(dǎo)線，通過導(dǎo)線產(chǎn)生干擾影響，干擾源沿導(dǎo)線傳輸之后對電子電路系統(tǒng)整體產(chǎn)生干擾；后者的干擾介質(zhì)是電子電路的空間，在空間輻射作用下對電子電路系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，從而影響電子電路系統(tǒng)的運(yùn)行。

1.2 干擾的危害及影響

1.2.1 空間輻射干擾的危害及影響

空間輻射的干擾來源是電磁能量。在空間的作用下，電子電路受到干擾，進(jìn)而使系統(tǒng)的順利運(yùn)行受到影響?？臻g輻射干擾通常分為2種，分別為遠(yuǎn)輻射干擾和近耦合干擾。

空間輻射的干擾途徑較多，在某些情況下，電源電路和控制電路可成為輻射天線。一旦干擾源通過系統(tǒng)空間開始流動(dòng)并產(chǎn)生輻射，電子電路系統(tǒng)就會(huì)在電路導(dǎo)線的流動(dòng)下干擾到電磁感應(yīng)。

1.2.2 傳導(dǎo)干擾的危害及影響

在傳導(dǎo)干擾的作用下，干擾在各條導(dǎo)線上傳播，最終對系統(tǒng)產(chǎn)生較大程度的干擾。在電子電路系統(tǒng)中，必不可少的設(shè)備是電源和導(dǎo)線。這些電子設(shè)備是電子電路正常運(yùn)行不可或缺的元素，它們是系統(tǒng)正常供電的基礎(chǔ)。電子電路系統(tǒng)中的設(shè)備往往串聯(lián)在一起。只要某一部分有傳導(dǎo)干擾存在，那么干擾源會(huì)隨之?dāng)U散傳輸，對電子電路系統(tǒng)中的其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。當(dāng)傳導(dǎo)干擾逐步擴(kuò)散時(shí)，電子設(shè)備處于低頻率工作狀態(tài)，最終導(dǎo)致系統(tǒng)工作的終止。

2 電子電路抗干擾控制措施

2.1 抑制電源干擾源

在電磁干擾中，最基本的是干擾源，它是主要的干擾因素之一，也是電磁干擾的必備條件。通常情況下，在整個(gè)干擾源頭中，電源是一個(gè)重要因素。因此，在控制干擾的過程中，電源干擾的控制是最直接的。在實(shí)踐中，可以使用很多方法來對電源干擾進(jìn)行抑制。在交流電網(wǎng)中，可使用的抑制電磁干擾的方法一般有2種：①關(guān)閉交流電網(wǎng)的電源變壓器，或者屏蔽。有時(shí)，也可以在電源變壓器外面安裝屏蔽層。②在電路中增加電磁濾波器，將電磁干擾過濾掉，甚至消除電磁干擾。除此之外，控制電磁干擾能夠防止噪聲污染電網(wǎng)。

2.2 抑制整流電源產(chǎn)生的紋波干擾

為了降低整流電源紋波干擾，先要對電源進(jìn)行穩(wěn)壓處理。然而，有時(shí)即使電壓穩(wěn)定了，也存在電子電路系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的情況。造成這種情況的原因有很多，其中之一便是放大電路輸入端與整流電源輸出端的連接線長度超過了一定的限度。當(dāng)連接線的長度超過20 cm時(shí)，可以在電子電路系統(tǒng)中安裝濾波電路。

2.3 提升電路的抗干擾性能

在電子電路中進(jìn)行抗干擾控制，主要目的是通過采用合理的方案來降低干擾產(chǎn)生的影響，從而確保電子電路的穩(wěn)定運(yùn)行。在此過程中，使用不同的元器件和布線方式都會(huì)對最終的抗干擾性能產(chǎn)生影響。提升電路抗干擾性能的基本措施有2種，分別為提升敏感元器件的抗干擾性能和在設(shè)計(jì)電路的過程中增加抑制干擾的器件。在一個(gè)良好的電子電路中，這些措施是必須要有的。

2.4 其他一些相關(guān)的抗干擾措施

除了上述提到的幾種抗干擾措施外，在實(shí)際中還會(huì)采取其他一些措施：①邏輯電路板中的電源線和地線要求恰當(dāng)分布，布線的長度盡量短一些，以防布線回路的現(xiàn)象出現(xiàn)。②在印刷電路板布線時(shí)，一定要考慮邏輯輸入信號對模擬信號的干擾，盡量使2種不同信號線的分布距離大一點(diǎn)。這樣就可以在最大程度上降低干擾。③對于信號在輸送線上反射所帶來的干擾，有效的控制措施是縮短接線長度，在距離較長的傳輸線的輸入端設(shè)置一個(gè)電阻以平衡阻抗。需要注意的是，在長傳輸線的始端不使用接門電路，以防信號磁變的發(fā)生，避免電路出現(xiàn)故障。

3 結(jié)論

在電子電路領(lǐng)域，干擾的抑制是一項(xiàng)需要深入探究的課題。這其中很多內(nèi)容需要在具體的實(shí)踐工作中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，具體問題具體分析，并在實(shí)際中進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新。尤其是在惡劣的工作環(huán)境下，電子電路受到的干擾是很大的。這種干擾不僅會(huì)影響電子電路的性能，還會(huì)干擾電路的正常運(yùn)行。因此，只有采取科學(xué)、合理的抗干擾措施，才能有效處理電路的屏蔽和接地問題，從而提高電路工作的穩(wěn)定性和可靠性。

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〔編輯：劉曉芳〕