電子線路的噪聲抑制技術(shù)分析

作者/陳俊檳，廣東省電信工程有限公司

電子線路的噪聲抑制技術(shù)分析

作者/陳俊檳，廣東省電信工程有限公司

隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，電子技術(shù)也逐漸完善，電子技術(shù)水平越來(lái)越高，同時(shí)電子線路中存在的問(wèn)題也日益顯露，其中噪音干擾問(wèn)題逐漸受到科研人員的重視，在電子線路中，噪聲干擾問(wèn)題十分嚴(yán)重，為解決此問(wèn)題，需要研究噪聲的來(lái)源以及噪聲抑制技術(shù)，通過(guò)分析噪聲來(lái)源，利用噪聲抑制技術(shù)，解決噪聲干擾問(wèn)題，提升電子線路的質(zhì)量。

電子線路；噪聲；抑制技術(shù)

引言

在電子線路中，噪聲來(lái)源較多，會(huì)對(duì)電子線路造成較大的干擾，影響電子產(chǎn)品的正常使用，因此，分析電子線路中的噪聲來(lái)源以及電子線路中噪聲產(chǎn)生的原因，解決電子線路中噪聲干擾問(wèn)題十分重要，通過(guò)電子線路的噪聲抑制技術(shù)分析，能夠了解抑制噪音的方法，針對(duì)具體情況，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行具體的分析，以達(dá)到解決噪聲干擾的目的。

1.電子線路的噪聲來(lái)源

電子線路易受到噪聲干擾，影響電子線路的性能，因此，分析電子線路噪聲干擾技術(shù)，解決噪聲干擾問(wèn)題至關(guān)重要，為解決噪聲干擾問(wèn)題，首先需要了解電子線路噪聲來(lái)源，通過(guò)分析電子線路噪聲來(lái)源，從源頭入手，解決噪聲干擾。

電子線路的噪聲主要來(lái)自以下幾方面，第一，輻射干擾，電子線路附近的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生輻射，輻射作為一種電波，會(huì)通過(guò)空間介質(zhì)進(jìn)行感應(yīng)，造成電流的快速急劇變化，改變附近磁場(chǎng)，產(chǎn)生噪音，形成噪音源[1]。例如，在射頻、工頻、高頻的大功率傳輸線上，電流就會(huì)發(fā)生急劇的變化，就會(huì)出現(xiàn)磁場(chǎng)改變，形成噪音問(wèn)題。

第二，放電噪聲，放電噪聲是指通過(guò)異常放電導(dǎo)致的噪聲，最典型的例子就是自然界中雷聲產(chǎn)生的聲響，在打雷時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電，對(duì)電子產(chǎn)品與技術(shù)會(huì)造成難以估計(jì)的破壞。

第三，熱噪聲，電阻中電子會(huì)進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的電壓會(huì)誘發(fā)噪聲，熱噪聲是電子線路中噪聲的主要來(lái)源之一，熱噪聲是一種固有噪聲源，電路中的所有元件都會(huì)產(chǎn)生熱噪聲，但是，熱噪聲是隨機(jī)的，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生也受到多種綜合因素的影響。

第四，散粒噪聲，在半導(dǎo)體與電子管兩種元件中會(huì)存在散粒噪音，散粒噪音的形成方式主要有以下兩種，第一種，在電子管內(nèi)，陰極電子會(huì)隨機(jī)發(fā)射散粒噪聲，第二種，在半導(dǎo)體內(nèi)，晶體管的載流子會(huì)隨機(jī)擴(kuò)散，會(huì)發(fā)生電子空穴，在復(fù)合作用下會(huì)形成散粒噪聲[2]。

第五，接觸噪聲，接觸噪聲是指兩種材料在不完全接觸的情況下所產(chǎn)生的噪聲，材料不完全接觸，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電率出現(xiàn)起伏問(wèn)題，從而產(chǎn)生干擾信號(hào)，形成噪聲源。

2.電子線路的噪聲干擾抑制技術(shù)

■2.1 硬件線路抑制噪聲技術(shù)

噪聲對(duì)設(shè)備危害最為嚴(yán)重，會(huì)影響設(shè)備的正常工作，在噪聲干擾下生成亂碼，影響設(shè)備運(yùn)營(yíng)工作，因此，采用一些方法抑制噪聲十分重要，硬件線路抑制噪聲技術(shù)就是一種有效抑制噪聲的技術(shù)，能夠解決噪聲問(wèn)題，為設(shè)備的正常運(yùn)行創(chuàng)造條件。硬件線路抑制噪聲技術(shù)主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容，第一，運(yùn)用光隔離方法抑制噪聲，光隔離方法是硬件線路抑制噪聲技術(shù)的主要應(yīng)用形式之一，是一種較為理想的隔離方法，能夠有效解決強(qiáng)磁場(chǎng)以及雷電等影響因素導(dǎo)致的噪聲問(wèn)題。光隔離方法工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只要安裝一些光隔離配件即可，具有廣闊的發(fā)展前景。第二，電氣隔離技術(shù)，電氣隔離技術(shù)主要應(yīng)用于大功率的長(zhǎng)運(yùn)輸線，主要功能是防止大電流、高電壓等強(qiáng)電形成干擾信號(hào)，進(jìn)入控制系統(tǒng)內(nèi)部與智能儀器，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電氣隔離技術(shù)的核心是將信息傳輸路徑在電氣上隔離，使線路之間的電氣不再連接，互相獨(dú)立，從而解決電氣干擾問(wèn)題，降低噪聲來(lái)源。

■2.2 濾波技術(shù)

濾波技術(shù)的本質(zhì)是保證有效信號(hào)暢通，擋住噪聲與濾波，將噪聲和與噪聲相近的波形全部過(guò)濾去除，從而達(dá)到去除噪聲的目的。濾波技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵主要包括以下幾點(diǎn)，第一，波形濾波，波形濾波是指以信號(hào)波形的陡峭程度為參考，進(jìn)行波形過(guò)濾，辯證真?zhèn)?，將噪聲的波形辨別出來(lái)，將以去除。信號(hào)波形與噪聲波形存在一定差距，通過(guò)此方式進(jìn)行過(guò)濾能夠達(dá)到理想的噪聲抑制效果，將噪聲過(guò)濾出去。第二，幅值濾波，幅值濾波的應(yīng)用條件是噪聲的幅度較小，信號(hào)的幅度較大，在此情況下，可以設(shè)置門檻電路比較器，將幅值低于門檻標(biāo)準(zhǔn)的噪聲擋在外面，使幅值超過(guò)門檻的信號(hào)通過(guò)，以此達(dá)到過(guò)濾噪聲的目的。第三，頻率濾波，頻率濾波是根據(jù)信號(hào)頻率進(jìn)行過(guò)濾的技術(shù)，噪聲與有效信號(hào)的頻率不同，可以以此為依據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，且具有較好的過(guò)濾效果。第四，小波變換技術(shù)，小波變換技術(shù)適用于濾除穩(wěn)態(tài)信號(hào)，將測(cè)試中經(jīng)常遇到的穩(wěn)態(tài)的載波信號(hào)干擾與雜聲干擾去除掉，將有效信號(hào)在干擾信號(hào)中提取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)噪聲的有效抑制[3]。由此可見(jiàn)，濾波技術(shù)是一種有效的噪聲抑制技術(shù)，不僅噪聲抑制效果較好，還較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，容易操作。

■2.3 屏蔽技術(shù)

屏蔽技術(shù)是噪聲抑制技術(shù)中的主要技術(shù)形式之一，具有較好的應(yīng)用效果，在噪聲抑制工作中發(fā)揮了重要作用。屏蔽技術(shù)適用于磁耦合，電耦合，電磁耦合產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象，對(duì)此類噪聲具有較好的抑制效果。運(yùn)用屏蔽技術(shù)需要注意以下幾點(diǎn)，第一，注意儀器布線問(wèn)題，強(qiáng)電的饋線不能夠與信號(hào)混在一起，必須單獨(dú)布置，且不能正交，應(yīng)保持弱信號(hào)線與強(qiáng)信號(hào)線的距離適當(dāng)，以35毫米左右為宜。第二，注意連線問(wèn)題，在連線時(shí)需要采用無(wú)網(wǎng)孔的鋁箔屏蔽電纜，解決磁場(chǎng)耦合產(chǎn)生的干擾，除此之外，還可以利用雙絞線，使線路相反的回路歷程相等，抵消磁場(chǎng)干擾，解決噪聲問(wèn)題。第三，針對(duì)電磁耦合干擾問(wèn)題，需要將屏蔽體接地，將電場(chǎng)干擾屏蔽掉，使其無(wú)法對(duì)回路與鄰近導(dǎo)線產(chǎn)生干擾，達(dá)到抑制磁場(chǎng)對(duì)回路產(chǎn)生干擾的目的，解決電磁耦合干擾問(wèn)題。

3.總結(jié)

電子線路的噪聲抑制技術(shù)主要包括濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)以及硬件線路抑制技術(shù)幾類，通過(guò)這幾類噪聲抑制技術(shù)的研究，可以解決多數(shù)電子線路中的噪聲干擾問(wèn)題，但是，仍然存在一些不足，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究完善，這樣才能達(dá)到更加理想的電子線路噪聲抑制效果，因此，需要科研人員進(jìn)行不斷的研究革新，對(duì)電子線路的噪聲抑制技術(shù)進(jìn)行深入研究，以促進(jìn)電子線路的發(fā)展應(yīng)用，提升電子線路的性能。

＊ [1]王耀軍,王鵬云.電子線路的噪聲干擾及抗干擾措施[J].變頻器世界.2014(02)

＊ [2]宋永年.淺析電子線路內(nèi)部干擾噪聲的成因及抑制措施[J].大眾科技.2013(02)

[3]岳明道,朱光.電子電路中的噪聲干擾及其抑制[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào).2016(01)