第七章抗干擾技術(shù)

1、第七章 抗干擾技術(shù)l7.1噪聲干擾的形成噪聲干擾的形成l7.2硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)l7.3軟件抗干擾技術(shù)軟件抗干擾技術(shù)按噪聲產(chǎn)生原因分類： 1）放電噪聲 2）高頻振蕩噪聲 3）浪涌噪聲噪聲的定義：指電路或系統(tǒng)中出的非期望的電信號1、內(nèi)部噪聲源1) 電路元器件產(chǎn)生的固有噪聲2）感性負(fù)載切換時產(chǎn)生的噪聲干擾3）接觸噪聲噪聲干擾的三個要素：噪聲源、對噪聲敏感的接收電路、噪聲源到接收電路間的耦合通道一、噪聲源一、噪聲源2、外部噪聲源、外部噪聲源1）天體和天電干擾2）放電干擾3）射頻干擾4）工頻干擾二、噪聲的耦合方式l1、靜電耦合（電容耦合）l2、電磁耦合（電感性耦合）l3、漏電耦合（電阻耦合）

2、l4、共阻抗耦合1、靜電耦合（電容耦合）、靜電耦合（電容耦合） 由于兩個電路之間存在寄生電容，產(chǎn)生靜電效應(yīng)而引起的干擾2、電磁耦合（電感性耦合）、電磁耦合（電感性耦合）電磁耦合是由于兩個電路間存在互感3、漏電耦合（電阻耦合）、漏電耦合（電阻耦合）是測試時由于絕緣不良，流經(jīng)絕緣電阻R的漏電流使電測裝置引起的干擾4、共阻抗耦合、共阻抗耦合1）電源內(nèi)阻抗的耦合干擾當(dāng)用一個電源同時對幾個電路供電時，電源內(nèi)阻R0和電阻R就成為幾個電路的公共電阻，當(dāng)某一電路中電流的變化，在公共阻抗上產(chǎn)生的電壓就成了對其他電路的干擾源減少措施：減小電源內(nèi)阻，在電路中增加電源退耦濾波電路2）公共地線耦合干擾）公共地線耦合干擾

3、 由于地線本身就有一定的阻抗，當(dāng)其中有電流通過時，在地線上必產(chǎn)生電壓，該電壓就成為對有關(guān)電路的干擾電壓3）輸出阻抗耦合干擾）輸出阻抗耦合干擾 當(dāng)信號輸出電路同時向幾路負(fù)載供電時，任何一路負(fù)載電壓的變化都會通過線路公共阻抗耦合而影響其他路的輸出，產(chǎn)生干擾三、噪聲的干擾模式1、差模噪聲 差模噪聲是指能夠使接收電路的一個輸入端相對另一個辦輸入端產(chǎn)生電位差的噪聲，這種噪聲通常與輸入信號串聯(lián)，也叫串模噪聲2、共模噪聲、共模噪聲 共模噪聲是相對于公共的電位基準(zhǔn)點(diǎn)，在系統(tǒng)的接收電路的兩個輸入端上同時出現(xiàn)的噪聲7.2 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)7.2.1接地技術(shù)7.2.2屏蔽技術(shù)7.2.3長線傳輸?shù)母蓴_及抑

4、制7.2.4共模干擾的抑制硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)第一節(jié)：接地技術(shù)“大地”（安全地） 地“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”（信號地） 接地就是指在系統(tǒng)與某個電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路。 1、2、測控系統(tǒng)的中的地線種類（1）信號地：信號地是各種物理量信號源零電位的公共基準(zhǔn)地線。（典型電路圖） 一、基本概念 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)（2）模擬地：模擬地是模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。 （3）數(shù)字地：數(shù)字地是數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。 （4）負(fù)載地：大功率負(fù)載或感性負(fù)載的地線。（5）系統(tǒng)地：系統(tǒng)接地就是使系統(tǒng)建立與大地的連接，使設(shè)備防止干擾并正常地工作。 系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注

5、意以下幾點(diǎn)：參照設(shè)備的接地注意事項； 設(shè)備外殼用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連； 機(jī)柜外殼用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連； 對于系統(tǒng)，安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上，并保持良好電氣連接； 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)3、共地和浮地共地：系統(tǒng)與大地相連。共地系統(tǒng)與大地點(diǎn)位相同。一般的工業(yè)電子控制裝置宜采用共地系統(tǒng)，它有利于信號線的屏蔽處理，機(jī)殼接地可以免除操作人員的觸電危險。浮地：系統(tǒng)不與大地相連。系統(tǒng)與大地之間無直流聯(lián)系，阻斷了干擾電路的通路，明顯地加大了測量電路放大器公共線與地(或機(jī)殼)之間的阻抗，因此浮地與共地相比能大大減小共模干擾電流。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的

6、影響，而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路的感應(yīng)干擾。 一個折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積累的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗，太低的電阻會影響設(shè)備泄漏電流的合格性。 4、接地方式單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地低頻電路中，布線和元件間的寄生電感影響不大，頻率小于1MHz時，因而常采用單點(diǎn)接地。單點(diǎn)接地有串聯(lián)接地和并聯(lián)接地兩種方式，如圖所示。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)串聯(lián)方式不利于噪聲的抑制，低頻電路非常適用并聯(lián)接地方式。 高頻電路中，布線元件間的寄生電感及分布電容將造成各接地線之間的耦合，影響比較突出，頻率處于110MHz之間時，若其

7、地線長度超過波長的1/20 一般采用多點(diǎn)接地。二、接地環(huán)路與共模干擾接地環(huán)路：當(dāng)信號源和系統(tǒng)地都接大地時，兩者之間就構(gòu)成了接地環(huán)路。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)相串聯(lián)作為放大器輸入信號的一部分，形成了噪聲干擾。這個干擾是由于兩個信號輸入電路上所加的共模電壓 引起的，所以稱為共模干擾在信號源和放大器兩端接地的情況下，共模電壓 是下列因素產(chǎn)生的：兩個接地點(diǎn)之間存在電位差，信號源對地存在某一電壓，低頻噪聲磁場在接地閉合回路中產(chǎn)生感性耦合以及噪聲對兩根信號傳輸線的容性和感性耦合。兩點(diǎn)接地如果改為單點(diǎn)接地，并保持信號源與地隔離。如圖所示。則干擾電壓為 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗

8、干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)三、系統(tǒng)接地設(shè)計接地設(shè)計的兩個基本要求：1、消除各電路電流流徑一個公共地線阻抗時所產(chǎn)生的噪聲電壓2、避免形成接地環(huán)路，引進(jìn)共模干擾。系統(tǒng)接地設(shè)計包括：1、輸入信號傳輸線屏蔽接地點(diǎn)的選擇當(dāng)放大器接地而信號源浮地時 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)當(dāng)信號源接地而放大器浮地時 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)2、電源變壓器靜電屏蔽層的接地 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)3、直流電源接地點(diǎn)的選擇不同性質(zhì)的電源地線不能任意互連，而應(yīng)分別匯集于一點(diǎn)，再與系統(tǒng)地相連接。4、印刷電路板的地線布

9、局 (1)模擬地和數(shù)字地分設(shè) （2）盡可能減少地線電阻 （3）系統(tǒng)復(fù)雜時，采取串聯(lián)單點(diǎn)接地方案5、機(jī)柜地線的布局（1）各個單元電路的各種地線不得混接，并與機(jī)殼浮離 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)（2）單元電路板不多時，可采用并聯(lián)單點(diǎn)接地方案。（3）系統(tǒng)復(fù)雜時，采用串聯(lián)單點(diǎn)接地方案。 第二節(jié) 屏蔽技術(shù)1、靜電屏蔽：靜電屏蔽就是利用了與大地相連接的導(dǎo)電性良好的金屬容器，使其內(nèi)部的電力線不外傳，同時也不使外部的電力線影響其內(nèi)部。 靜電屏蔽能防止靜電場的影響，用它可以消除或削弱兩電路之間由于寄生分布電容耦合而產(chǎn)生的干擾。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 2、電磁屏蔽、電磁屏蔽 電磁屏蔽是采用導(dǎo)電良好的金屬

10、材料做成屏蔽層，利用高頻干擾電磁場在屏蔽體內(nèi)產(chǎn)生渦流，再利用渦流消耗高頻干擾磁場的能量，從而削弱高頻電磁場的影響。 若將電磁屏蔽層接地，則同時兼有靜電屏蔽的作用。也就是說，用導(dǎo)電良好的金屬材料做成的接地電磁屏蔽層，同時起到電磁屏蔽和靜電屏蔽兩種作用3、磁屏蔽磁屏蔽 在低頻磁場干擾下，采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層以便將干擾磁力線限制在磁阻很小的磁屏蔽體內(nèi)部，防止其干擾作用。通常采用坡莫合金之類的對低頻磁通有高導(dǎo)磁系數(shù)的材料。同時要有一定的厚度，以減少磁阻。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 第三節(jié)：長線傳輸干擾及其抑制長線傳輸是造成過程通道干擾的主要原因，且主頻越高，長線傳輸造成的干擾越大。經(jīng)驗值：當(dāng)主頻

11、為1MHZ時，傳輸線在0.5m以上就要當(dāng)作長線傳輸進(jìn)行抗干擾性處理 當(dāng)主頻為4MHZ時，傳輸線在0.3m以上就要當(dāng)作長線傳輸進(jìn)行抗干擾性處理 解決 常見干擾及其抑制措施：1、長線感應(yīng)干擾及其抑制： 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)當(dāng)控制系統(tǒng)的信號線較長時，通過電磁和靜電耦合所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓有可能達(dá)到與信號相同的數(shù)量級 ，并且，由于被測對象與測控系統(tǒng)相距很遠(yuǎn)，信號地與系統(tǒng)地之間的電位差即地電位差Um很大。因此存在長線感應(yīng)干擾。當(dāng)采用單線傳輸單端對地輸入方式時，如圖a所示 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)此時，為了避免上述情況，采用雙線傳輸雙端差動輸入的方式（如圖b所示）此時 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)

12、注意：兩根傳輸線要處于完全相同的條件：產(chǎn)生的感應(yīng)干擾電壓完全相同；內(nèi)阻相同；對地分布電容和漏電阻相同。通常采用雙絞線。2、反射干擾及抑制反射干擾：由于傳輸線兩端阻抗不匹配而出現(xiàn)的信號在傳輸線上反射的現(xiàn)象。抑制措施阻抗匹配長線驅(qū)動 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)（1）阻抗匹配始端阻抗匹配終端阻抗匹配始端串聯(lián)阻抗匹配（如圖b）終端接鉗位二極管匹配（如圖d）終端并聯(lián)隔直流匹配（如圖c）終端并聯(lián)阻抗匹配（如圖a）四種形式 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)（2）長線驅(qū)動驅(qū)動電路接收電路驅(qū)動電路：它將TTL信號轉(zhuǎn)換成差分信號，再經(jīng)長線傳至接收電路。為了使多個驅(qū)動電路能公用一條傳輸線

13、，一般驅(qū)動電路都附有禁止電路，以便在該驅(qū)動電路不工作時，禁止其輸出。接收電路：它具有差分輸入端，把接收到的信號放大后，再轉(zhuǎn)換成TTL信號輸出。由于差動放大器有很強(qiáng)的共模抑制能力，而且工作在線性區(qū)，所以容易做到阻抗匹配。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)第四節(jié) 共模干擾的抑制一、隔離技術(shù)1、變壓器隔離利用變壓器把模擬信號電路與數(shù)字信號電路隔離開來，也就是把模擬地與數(shù)字地斷開，以使共模干擾電壓不成回路，從而抑制了共模干擾。注意，隔離前和隔離后應(yīng)分別采用兩組互相獨(dú)立的電源，切斷兩部分的地線聯(lián)系 。如圖所示 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)2、光電隔離光電隔離是利用光電耦合器完成信號的傳送，實(shí)現(xiàn)電路的隔離。如

14、圖所示。根據(jù)所用的器件及電路不同，通過光電耦合器既可以實(shí)現(xiàn)模擬信號的隔離，更可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的隔離。注意，光電隔離前后兩部分電路應(yīng)分別采用兩組獨(dú)立的電源。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)3、縱向扼流圈 當(dāng)傳輸?shù)男盘栔杏兄绷鞣至炕蛴泻艿偷念l率分量時，就不能利用隔離變壓器，此時可用縱向扼流圈。 扼流圈的電感量L應(yīng)具有以下關(guān)系：LRC/，式中為騷擾源的角頻率，RC為扼流圈的繞組及連接導(dǎo)線的電阻。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)二、浮置技術(shù)（浮地技術(shù)） 浮置又稱浮空、浮接，它指的檢測裝置的輸入信號放大器公共線不接機(jī)殼或大地。這種被浮置的檢測裝置的測量電路與機(jī)殼或大地之間無直流聯(lián)系，阻斷了干擾電路的通路，明顯

15、地加大了測量電路放大器公共線與地(或機(jī)殼)之間的阻抗，因此浮置與接地相比能大大減小共模干擾電流。 浮地技術(shù)的注意事項 1）盡量提高浮地系統(tǒng)的對地絕緣電阻，從而有利于降低進(jìn)入浮地系統(tǒng)之中的共模干擾電流。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)2）注意浮地系統(tǒng)對地存在的寄生電容，高頻干擾信號通過寄生電容仍然可能耦合到浮地系統(tǒng)之中。 3）浮地技術(shù)必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，才能收到更好的預(yù)期效果。 4）采用浮地技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)注意靜電和電壓反擊對設(shè)備和人身的危害。 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù)三、浮動電容切換法在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，如果輸入信號上迭加的共模電壓比較大，超過了MUX或PGA的額定輸入電

16、壓值，可以采用如圖所示的浮動電容多路切換器。（如圖所示） 硬件抗干擾技術(shù)硬件抗干擾技術(shù) 差模噪聲可以簡單的認(rèn)為是與被測信號疊加在一起的差模噪聲可以簡單的認(rèn)為是與被測信號疊加在一起的噪聲，它可能是信號源產(chǎn)生的，也可能是引線感應(yīng)耦合來噪聲，它可能是信號源產(chǎn)生的，也可能是引線感應(yīng)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。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，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如將引線屏蔽；另一方面利用干擾與信號的差

17、別來把干擾消除掉或減小到最小。常用的方法有以下幾種。消除掉或減小到最小。常用的方法有以下幾種。7.2.5 差模干擾的抑制差模干擾的抑制1 頻率濾波法頻率濾波法 該方法是利用差模干擾與有用信號在該方法是利用差模干擾與有用信號在 頻率上的差異，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）的差采用高（低）通濾波器濾除比有用信號頻率低（高）的差模干擾。模干擾。2 積分法 雙積分雙積分A/D轉(zhuǎn)換器由積分器、過零比較器（轉(zhuǎn)換器由積分器、過零比較器（C）、時鐘脈沖控制）、時鐘脈沖控制門（門（G）和定時器、計數(shù)器（）和定時器、計數(shù)器（FF0FFn）等幾部分組成。）等幾部分組成。C1nFFR1J

18、1KC1n-1FFR1J1KC11FFR1J1KC10FFR1J1K1111ACRCvOvCTCS2n級計數(shù)器DDDn-110.( MSB)( LSB)數(shù)字量輸出Qn-1Q1Q0QnCR+A1ISVvREFSVB1CP&vG 工作原理：工作原理： （1）準(zhǔn)備階段）準(zhǔn)備階段 計數(shù)器清零，積分電容放電，計數(shù)器清零，積分電容放電， Uo=0V。 （2）第一次積分階段）第一次積分階段 t=0時，開關(guān)時，開關(guān)S1與與A端接輸入電壓端接輸入電壓Ui加到積分器的輸入端。積分器加到積分器的輸入端。積分器從從0開始分：開始分： 由于由于Uo0V，比較器輸出，比較器輸出Uc=0，控制門，控制門G被被關(guān)閉，

19、計數(shù)停止。關(guān)閉，計數(shù)停止。ICnIPUTUTU21dtUUtUttREFPO)(1)(212 在此階段結(jié)束時在此階段結(jié)束時UO的表達(dá)式可寫為：的表達(dá)式可寫為： 設(shè)設(shè)T2=t2t1，于是有：，于是有： 設(shè)在此期間計數(shù)器所累計的時鐘脈沖個數(shù)為設(shè)在此期間計數(shù)器所累計的時鐘脈沖個數(shù)為，則：，則： T2=Tc 可見，可見，T2與與UI成正比，成正比，T2就是雙積分就是雙積分A/D轉(zhuǎn)換過程的中間變量。轉(zhuǎn)換過程的中間變量。0)(1)(212dtUUtUttREFPOICnREFUTTU22IREFCnUUTT22 假設(shè)被測信號假設(shè)被測信號Us上疊加有干擾電壓上疊加有干擾電壓Un，即，即Ui= Us Un ，

20、并，并假定假定 ,則轉(zhuǎn)換結(jié)果為則轉(zhuǎn)換結(jié)果為 誤差項為誤差項為 令令 T1=k/f 將其與將其與 代入上式得代入上式得IREFnCUUTT22)sin(tUUnmnnREFNSXUUUN2)2sin(2sin2)sin(1111011TTTUdttUTUNMTNMN)sin(sinkkkUUNMNf2 顯然顯然 干擾抑制效果為干擾抑制效果為 當(dāng)定時積分時間當(dāng)定時積分時間T1選定為干擾噪聲周期的整數(shù)倍，即選定為干擾噪聲周期的整數(shù)倍，即k為整數(shù)時，為整數(shù)時，NMR 。kkUnmsinmaxkkUNMRnmsinlg20lg20max 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

21、，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。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）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，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(guān)管。最好選用開關(guān)管。 （2）采用削波器抑制干擾）采用削波器抑制干擾 當(dāng)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當(dāng)噪聲電壓低于脈沖信號波形的波峰值時，可以采用下圖

22、所示的削波器。該削波器只讓高于電壓削波器。該削波器只讓高于電壓U的脈沖信號通過的脈沖信號通過,而低于電壓而低于電壓U的噪的噪聲被削去。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。一積分電路來有效的消除脈寬較窄的噪聲。一般要求般要求RC積分電路的時間常數(shù)要大于噪聲的脈寬而小于信號的積分電路的時間常數(shù)要大于噪聲的脈寬而小于信號的脈寬。脈寬。 RC積分電路原理圖如下所示。積分電路原理圖如下所示。RCuiiiu+uI-SoI12 uI=0，iI=0，因

23、此有，因此有 i1=i2=i，電容，電容C就以電流就以電流 i=uS/R進(jìn)行充電。假設(shè)電進(jìn)行充電。假設(shè)電 容容器器C初始電壓為零，則初始電壓為零，則 上式表明，輸出電壓上式表明，輸出電壓uO為輸入為輸入uS對時間的積分，負(fù)對時間的積分，負(fù)號表示它們在相位上是相反號表示它們在相位上是相反的。的。dtRuCdtiCidtCuuSOI1111（a）輸入波形）輸入波形 （b）輸出波形）輸出波形uuOOUUUomSSOS-tdtuRCuSO1 值得提出的是當(dāng)值得提出的是當(dāng)t= 時，時，uO=US。當(dāng)當(dāng)t 時，時，uO增增大，直到大，直到uO=+Uom，即運(yùn)放輸出電壓的最大值即運(yùn)放輸出電壓的最大值Uom受

24、直受直流電源電壓的限制，致使運(yùn)放進(jìn)入飽和狀態(tài)，流電源電壓的限制，致使運(yùn)放進(jìn)入飽和狀態(tài)，uO保持不保持不變，而停止積分。變，而停止積分。 1 從供電系統(tǒng)竄入的干擾從供電系統(tǒng)竄入的干擾 （1）大功率的感性負(fù)載或可控硅切換時，在電網(wǎng)中產(chǎn)）大功率的感性負(fù)載或可控硅切換時，在電網(wǎng)中產(chǎn)生的強(qiáng)大瞬態(tài)高壓所對系統(tǒng)的嚴(yán)重干擾；生的強(qiáng)大瞬態(tài)高壓所對系統(tǒng)的嚴(yán)重干擾； （2）采用整流方式供電時，由于濾波不良產(chǎn)生的紋波噪聲；）采用整流方式供電時，由于濾波不良產(chǎn)生的紋波噪聲； （3）采用直流直流變換器或開關(guān)穩(wěn)壓電源時，產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲）采用直流直流變換器或開關(guān)穩(wěn)壓電源時，產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲干擾；干擾； （4）電源的進(jìn)線

25、和輸出線很容易受到的工業(yè)現(xiàn)場以及天線的各種干擾）電源的進(jìn)線和輸出線很容易受到的工業(yè)現(xiàn)場以及天線的各種干擾噪聲。噪聲。2 供電系統(tǒng)抗干擾措施供電系統(tǒng)抗干擾措施（1）電源濾波和退耦）電源濾波和退耦 此方法是抑制電源干擾的主要措施。此方法是抑制電源干擾的主要措施。 （1）采用不間斷電源（）采用不間斷電源（UPS）和開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源）和開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源 UPS除了有很強(qiáng)的抗電網(wǎng)干擾的能力外，更主要的是萬一電網(wǎng)除了有很強(qiáng)的抗電網(wǎng)干擾的能力外，更主要的是萬一電網(wǎng)斷電，它能以極短的時間切換到后備電源上斷電，它能以極短的時間切換到后備電源上 去。去。 開關(guān)式穩(wěn)壓電源由于開關(guān)頻率可達(dá)開關(guān)式穩(wěn)壓電源由于開關(guān)頻

26、率可達(dá)1020kHz或更高，因而扼流圈和或更高，因而扼流圈和變壓器都可小型化，高頻開關(guān)晶體管工作在飽和截止?fàn)顟B(tài)，效率可達(dá)變壓器都可小型化，高頻開關(guān)晶體管工作在飽和截止?fàn)顟B(tài)，效率可達(dá)60%70%,抗干擾性能強(qiáng)，故被廣泛應(yīng)用?？垢蓴_性能強(qiáng)，故被廣泛應(yīng)用。 3 系統(tǒng)分別供電和采用電源模塊單獨(dú)供電系統(tǒng)分別供電和采用電源模塊單獨(dú)供電 當(dāng)同時向兩個易于相互干擾的電感設(shè)備供電時，供電線路要分當(dāng)同時向兩個易于相互干擾的電感設(shè)備供電時，供電線路要分開。開。 近年來，在一些數(shù)據(jù)采集板卡上，廣泛采用近年來，在一些數(shù)據(jù)采集板卡上，廣泛采用DC-DC電源電路模塊，電源電路模塊，或三端穩(wěn)壓集成塊如或三端穩(wěn)壓集成塊如780

27、5等組成的穩(wěn)壓電源單獨(dú)供電。等組成的穩(wěn)壓電源單獨(dú)供電。 采用單獨(dú)供電方式與集中供電相比的優(yōu)點(diǎn)有：采用單獨(dú)供電方式與集中供電相比的優(yōu)點(diǎn)有： 不致因個別電源影響整個系統(tǒng)；不致因個別電源影響整個系統(tǒng)； 有利于減小公共阻抗的相互耦合和電源散熱；有利于減小公共阻抗的相互耦合和電源散熱； 有利于提高板卡可靠性。有利于提高板卡可靠性。 4 供電系統(tǒng)饋線要合理布線供電系統(tǒng)饋線要合理布線 （1）從電源引入口經(jīng)開關(guān)器件至低通濾波器之間的饋線盡量用）從電源引入口經(jīng)開關(guān)器件至低通濾波器之間的饋線盡量用粗線；粗線； （2）電源后面的一段均應(yīng)用雙絞線且要短，還要分開布線；）電源后面的一段均應(yīng)用雙絞線且要短，還要分開布線；

28、 （3）盡量避免公共線。）盡量避免公共線。 印刷電路板是測控系統(tǒng)印刷電路板是測控系統(tǒng)中器件、信號線、電源線中器件、信號線、電源線的高度集合體，印刷電路的高度集合體，印刷電路板設(shè)計的合理性，對抗干板設(shè)計的合理性，對抗干擾能力影響很大。從抗干擾能力影響很大。從抗干擾設(shè)計角度去看，通常有擾設(shè)計角度去看，通常有以下幾種布線原則。以下幾種布線原則。 1 合理布置印刷電路板上的器件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(yīng)符合器件之間電氣干擾小和易于散熱的印刷電路板上器件的布置應(yīng)符合器件之間電氣干擾小和易于散熱的原則。原則。 （1）器件之間干擾）器件之間干擾 應(yīng)將器件按照其功率的大小及抗干擾能力

29、的強(qiáng)弱分類集中布置。應(yīng)將器件按照其功率的大小及抗干擾能力的強(qiáng)弱分類集中布置。 （2）散熱問題）散熱問題 散熱器的安裝；散熱器的安裝； 發(fā)熱元件分散布置；發(fā)熱元件分散布置； 熱敏元件遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件。熱敏元件遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件。 散熱材料的選用散熱材料的選用電路板電路板2 合理分配印刷電路板插腳合理分配印刷電路板插腳 當(dāng)印刷電路板是插入當(dāng)印刷電路板是插入PC及及S-100等總線擴(kuò)展槽中使用時，為了等總線擴(kuò)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(jìn)行合理分配。抑制線間干擾，對印刷電路板的插腳必須進(jìn)行合理分配。3 印刷電路板合理布線印刷電路板合理布線 （1）交叉配線最好改為通過）交叉配線最好改為通過 元器件實(shí)行跨接線方法；元器件實(shí)行跨接線方法； （2）配線不要做成環(huán)路；）配線不要做成環(huán)路；