關(guān)于電子電路抗干擾措施的分析

孫逸潔　盧偉

摘 要：本文分別針對(duì)電子電路的外來(lái)干擾、內(nèi)部干擾的儀器其他類型干擾所產(chǎn)生的原因和抑制方法進(jìn)行逐一的論述。希望憑借此次經(jīng)驗(yàn)交流，可以為從事相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員帶來(lái)一定有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：電子電路；干擾類型；抗干擾措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.098

自我國(guó)進(jìn)入到改革開(kāi)放之后，各行各業(yè)的科學(xué)水平得到了迅猛的提升。集成電路在各行各業(yè)當(dāng)中的運(yùn)用也變得愈發(fā)普遍，當(dāng)前我國(guó)的數(shù)字電路當(dāng)中，使用量最為龐大的是數(shù)字集成電路。而在該種集成電路進(jìn)行使用的過(guò)程之中，盡管其噪音容限較高，并且抗干擾能力相對(duì)較強(qiáng)，但是同其他電子電路相同，數(shù)字電路也十分容易受到各方因素所造成的干擾。如果在數(shù)字集成電路使用的過(guò)程中不能正確針對(duì)這些干擾進(jìn)行處理，便會(huì)對(duì)其正常使用造成十分嚴(yán)重的影響。所以，針對(duì)電子電路的抗干擾措施研究，是相關(guān)行業(yè)技術(shù)人員必須要思考的重要問(wèn)題。

1 電子電路外界干擾和對(duì)應(yīng)處理辦法

（1）外來(lái)干擾和處理辦法。因?yàn)樽匀灰蛩厮a(chǎn)生的對(duì)電子電路的干擾被人們稱之為外來(lái)干擾。常見(jiàn)的外來(lái)干擾有雷雨天的閃電和雷電現(xiàn)象、太陽(yáng)對(duì)地球所產(chǎn)生的輻射現(xiàn)象等。這一系列的外來(lái)干擾往往會(huì)對(duì)需要使用到電子電路的廣播設(shè)備、通信設(shè)備和導(dǎo)航設(shè)備的正常使用帶來(lái)較為嚴(yán)重的影響。

而人為干擾通常則是指因?yàn)橹苓叺沫h(huán)境憑借耦合或者輻射所形成的能夠?qū)﹄娮与娐吩O(shè)備所產(chǎn)生的干擾。該種類型的干擾主要是憑借電源線路、接地線以及信號(hào)線進(jìn)入到了電子電路系統(tǒng)，其余的有各種電氣設(shè)備所造成的電火花、電氣設(shè)備打開(kāi)或者關(guān)閉以后對(duì)電子電路所引起的干擾。針對(duì)以上干擾類型，技術(shù)人員需要避免彼此有著較大干擾性的電路使用相同一根地線。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是需要杜絕弱電電路與強(qiáng)電電路、模擬電路和數(shù)字電路共同使用一根地線情況的產(chǎn)生。另外，使用到電子電路的器材設(shè)施對(duì)于環(huán)境溫度有一定的適應(yīng)范圍，在這個(gè)范圍當(dāng)中進(jìn)行工作同樣十分重要。

（2）電源干擾和處理辦法。綜合來(lái)說(shuō)，電源干擾就是電源針對(duì)電力所產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，一般是因?yàn)橹绷麟姏](méi)有妥善進(jìn)行濾波處理、電源電壓不穩(wěn)或者是在電源變壓器當(dāng)中所產(chǎn)生的交流電所引起的。技術(shù)人員在針對(duì)性選擇處理方法是需要根據(jù)具體的狀況開(kāi)展分析，之后使用對(duì)應(yīng)的處理方法。一般情況下，對(duì)電源干擾的防治，一般是使用的下列兩種辦法：第一種辦法是在電源的輸入端口安裝一個(gè)線路濾波器，由此形成共模電感。具體的操作方式是將兩個(gè)線圈按照同一個(gè)方向纏繞在相同的一根磁芯之中，讓這兩個(gè)電感針對(duì)主電流與差模電流所形成的磁通彼此抵消、使得磁芯在設(shè)備使用的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生飽和現(xiàn)象。第二種辦法是使用帶有屏蔽的變壓器、若在初級(jí)和次級(jí)之間進(jìn)行屏蔽層的安裝，同時(shí)讓他們有較為良好的接地。就能夠?qū)崿F(xiàn)降低輸出端干擾電壓的目的，因?yàn)槠帘螌硬粫?huì)對(duì)變壓器在能量傳送的過(guò)程中造成任何的不良影響，但是卻可以對(duì)繞組間的耦合電容產(chǎn)生影響。

（3）地線干擾和處理辦法。若地線在安裝的過(guò)程當(dāng)中，沒(méi)有進(jìn)行周密的布置，讓地線疊加的干擾電流與干擾電壓超出了電路的噪音的容量限制，就會(huì)對(duì)電路的輸入端部分造成嚴(yán)重的干擾。所以，針對(duì)電子電路來(lái)講，接地的方式有著重大的意義，地線所形成的干擾可以分成公共阻抗耦與地環(huán)路干擾。去除公共組耦合干擾的辦法是降低公共地線部分的抗阻，憑借這種辦法降低公共地線上的電壓，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)公共阻抗耦合的效果。而減小環(huán)路干擾的辦法，可以憑借把一段的設(shè)備浮地與使用變壓器完成設(shè)備的連接來(lái)完成。

2 電路內(nèi)部干擾和處理辦法

（1）瞬態(tài)電力干擾和處理辦法。瞬態(tài)電流指的是在電流過(guò)渡階段所產(chǎn)生了、TTL集成電路在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中所產(chǎn)生的尖峰電流、負(fù)載電流在充電以及放電過(guò)程中所產(chǎn)生的瞬變電流等。通常情況下、瞬態(tài)電流所造成干擾與工作速度之間是呈現(xiàn)的正比例關(guān)系。瞬態(tài)電流在瞬間電流十分強(qiáng)大，在增強(qiáng)電流功耗的過(guò)程當(dāng)中還能夠?qū)﹄娫葱纬筛蓴_。針對(duì)這一問(wèn)題，技術(shù)人員可以使用電源去耦的辦法來(lái)對(duì)瞬態(tài)電流進(jìn)行控制，具體的操作方式是：首先把兩個(gè)電容并聯(lián)連接到地線與電源線當(dāng)中，連接需要遵循電源線上干擾尖峰不會(huì)對(duì)邏輯原件的輸出狀態(tài)產(chǎn)生影響的原則。在布線的過(guò)程之中，連接線的長(zhǎng)度需要最大程度的減小。在遇見(jiàn)大電容負(fù)載時(shí)，技術(shù)人員需要使用串聯(lián)限流的辦法來(lái)對(duì)電阻進(jìn)行保護(hù)，杜絕在電壓降低或者電源關(guān)閉時(shí)，產(chǎn)生電容上電壓超過(guò)電源電壓的狀況。因?yàn)榧呻娐返牟挥幂斎攵藭?huì)在其中產(chǎn)生類似于天線的效果，所以對(duì)于時(shí)序電路來(lái)說(shuō)，瞬態(tài)電流會(huì)讓電路在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，因此不用的eIC輸入端一定要進(jìn)行接地處理或者和信號(hào)端進(jìn)行并聯(lián)。

（2）反射和處理辦法。人們可以將數(shù)字電路當(dāng)中的互聯(lián)導(dǎo)線當(dāng)做是傳輸線，所以，在當(dāng)門電路的信號(hào)傳輸線長(zhǎng)度超過(guò)1米，同時(shí)下降與上升時(shí)間低于1ns時(shí)，技術(shù)人員就必須將信號(hào)的反射納入到干擾產(chǎn)生的原因范圍、在輸出元件、接受元件、傳輸導(dǎo)線之間抗組不配適時(shí)都有可能會(huì)出現(xiàn)反射信號(hào)。并且因?yàn)殚L(zhǎng)度較大的輸入線分布電容電感都相對(duì)很大，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過(guò)程當(dāng)中發(fā)生震蕩或者延遲現(xiàn)象，致使信號(hào)波形出現(xiàn)問(wèn)題，由此導(dǎo)致電路動(dòng)作產(chǎn)生錯(cuò)誤。

對(duì)這種問(wèn)題，可以使用以下的辦法進(jìn)行處理：首先是最大程度的降低短接線的長(zhǎng)度；再有就是所使用的距離較長(zhǎng)的傳輸線可以利用阻抗匹配的辦法，就是憑借在輸入端當(dāng)中串聯(lián)入一個(gè)電阻，讓它們的阻抗能夠達(dá)到相互匹配的狀態(tài)。值得注意的是，只要不對(duì)系統(tǒng)的特點(diǎn)造成破壞，合理的增加或者降低時(shí)間，也可以有效降低干擾。

（3）其他。綜合上文觀點(diǎn)，電子電路的干擾主要是由內(nèi)部因素和外部因素構(gòu)成。但是，還有很多造成電子電路干擾的現(xiàn)象，并不能使用內(nèi)部原因和外部原因進(jìn)行歸納。針對(duì)這一些干擾仍有一些較為常用的使用辦法，例如在每一塊集成電路芯片當(dāng)中的電源和引入端當(dāng)中，連接一個(gè)無(wú)感瓷片電容器等，這一些辦法便能夠有效降低其他方面的外來(lái)干擾。

3 結(jié)束語(yǔ)

伴隨著電子電路在我國(guó)的使用范圍不斷增加，針對(duì)電子電路的抗干擾研究便成為了相關(guān)科研技術(shù)人員需要重點(diǎn)研究的一問(wèn)題。有效針對(duì)不同原因的電子電路干擾現(xiàn)象進(jìn)行抑制，對(duì)于我國(guó)各行各業(yè)的健康蓬勃發(fā)展，有著重大的意義。

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