電磁兼容2匯編資料

1、1電子(dinz)控制設(shè)備抗干擾技術(shù) 共一百二十九頁2022/7/292電磁(dinc)環(huán)境與干擾電磁兼容(jin rn)技術(shù)主要內(nèi)容噪聲定義和噪聲種類噪聲發(fā)生機(jī)理和傳遞方式描述電磁噪聲的一般術(shù)語抑制電磁干擾的一般措施早期：電氣設(shè)備的能量交換對(duì)無線電、通訊設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，抗干擾技術(shù)也很成熟并且已制定成標(biāo)準(zhǔn)。近期：機(jī)、電、儀一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械、電力、電子、儀表、強(qiáng)電、弱電緊密結(jié)合高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)融為一體電磁干擾、電磁環(huán)境復(fù)雜如何抑制、防治相互干擾成為自動(dòng)化技術(shù)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，成為自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、儀表等領(lǐng)域的共同課題工業(yè)電子控制設(shè)備電磁兼容技術(shù)。共一百二十九頁2022/7/293（El

2、ectromagnetic Compatibility-EMC-俗稱抗干擾) ：干擾可以在不損害信息的前提下與有用信號(hào)共存。D.White定義：裝置或者系統(tǒng)具有在其設(shè)置的預(yù)定場(chǎng)所投入實(shí)際運(yùn)行時(shí)，既不受周圍電磁環(huán)境的影響，又不影響周圍環(huán)境，也不發(fā)生性能惡化( hu)和誤動(dòng)作，而能按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力。電磁兼容定義(dngy)在闡明電磁環(huán)境和電磁環(huán)境對(duì)電力電子設(shè)備影響的基礎(chǔ)上，全面研究電力電子設(shè)備、強(qiáng)電-弱電緊密結(jié)合的系統(tǒng)等在信息傳遞、線路結(jié)構(gòu)、組裝配置等方面的電磁噪聲抑制措施，提出科學(xué)的設(shè)計(jì)原則和實(shí)用方法，使產(chǎn)品能夠在其所處的電磁環(huán)境中長期穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮其應(yīng)有的效能，既不被周圍設(shè)備發(fā)射的電磁

3、能量所干擾，也不妨礙其周圍設(shè)備的正常運(yùn)行電磁兼容技術(shù)的任務(wù)共一百二十九頁2022/7/294電磁兼容技術(shù)的主要(zhyo)內(nèi)容電磁環(huán)境抑制電磁干擾(gnro)的原則電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件共一百二十九頁2022/7/295電磁環(huán)境(hunjng)示意、電源(dinyun)和動(dòng)作器件產(chǎn)生的干擾；、分別為輸電線路、閃電、其他系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾； 、 、分別為本系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾 系統(tǒng)的電磁兼容行示意圖動(dòng)作器件（電動(dòng)機(jī)、繼電器等）信號(hào)發(fā)生、變換、處理其他分系統(tǒng)輸配電線路電 源其他系統(tǒng)干擾干擾干擾干擾干擾干擾干擾通訊線路電子部分干擾共一百二十九頁2022/7/296抑制(yzh)電磁干擾的原則形成條件抑制措施1

4、、向外發(fā)送電磁干擾的源噪聲源。2、傳遞電磁干擾的途徑噪聲耦合和輻射。3、承受電磁干擾（對(duì)噪聲敏感）的客體(kt)受擾設(shè)備。1、抑制噪聲源，直接消除干擾原因。2、消除噪聲源和受擾設(shè)備之間的噪聲耦合和輻射，切除電磁干擾的傳遞途徑。3、加強(qiáng)受擾設(shè)備抵抗電磁干擾的能力，降低其對(duì)噪聲的敏感度。設(shè)計(jì)階段共一百二十九頁2022/7/297絕緣老化組件噪聲常模噪聲電子設(shè)備與系統(tǒng)電容器耦合噪聲漏電流尖脈沖噪聲模擬集成電路各種物理噪聲數(shù)字集成電路晶體管二級(jí)管半導(dǎo)體噪聲串 擾振蕩噪聲電纜接觸不良開關(guān)接觸器插座間歇振動(dòng)繼電器線圈熱電動(dòng)勢(shì)器件配置不當(dāng)電源接觸不良旁路不良調(diào)節(jié)不良共模噪聲靜電耦合配線不當(dāng)放電雷電磁耦合功率

5、線路高頻振蕩靜電電機(jī)電刷弧光放電輝光放電日光燈無線電收發(fā)報(bào)機(jī)汽車點(diǎn)火直流變換開關(guān)電源晶閘管其他變阻器可變電阻器滑觸頭噪聲濾波不良屏蔽不良絕緣不良信號(hào)不平衡公共阻抗噪聲接地地電位差多點(diǎn)接地絕緣老化導(dǎo)體電阻21電磁環(huán)境示意圖1-與頻率與電流成正比2-與頻率與電壓成正比電磁(dinc)環(huán)境共一百二十九頁2022/7/298難點(diǎn)1、電磁干擾產(chǎn)生的原因很多; 2、噪聲頻譜寬窄不一；3、時(shí)間長短(chngdun)參差不齊；4、周期性和隨機(jī)性相互交織；5、噪聲傳遞途徑多種多樣。電磁兼容設(shè)計(jì)(shj)的基礎(chǔ)條件定量描述1、用電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度表示穩(wěn)定電場(chǎng)和磁場(chǎng)。2、用電壓、電流表示局部電路與整體關(guān)系。3、用統(tǒng)

6、計(jì)量和和振幅概率分布函數(shù)表示隨機(jī)變化的干擾特性。4、用脈沖峰值分布、能量分布、發(fā)生頻度分布等參數(shù)表示脈沖噪聲。設(shè)計(jì)內(nèi)容1、所用各種元件、器件和設(shè)備的合理布局；2、發(fā)揮屏蔽、接地、布線設(shè)計(jì)的作用，采用適當(dāng)?shù)臑V波手段處理電源等引起的電壓、電流瞬變干擾；3、選擇其他行之有效的方法抑制干擾源并切斷干擾傳遞途徑。共一百二十九頁2022/7/299噪聲定義(dngy)與噪聲種類噪聲定義常模(chn m)噪聲與共模噪聲噪聲種類共一百二十九頁2022/7/2910基本(jbn)定義常規(guī)定義：不同頻率、不同程度混雜組合在一起的聲音。電工定義：不需要的電流和電壓在某種條件下成為影響電路正常工作的干擾(gnro)電

7、流和干擾(gnro)電壓。GB2900：任何不希望有的信號(hào)；廣義地說是在一有用頻帶內(nèi)的任何不希望有的干擾。噪聲定義基本噪聲產(chǎn)生源：收音機(jī)、電話機(jī)、對(duì)講機(jī)、磁帶錄音機(jī)等。現(xiàn)象：“嗞”、“嗚”、“咔達(dá)”、“噼”等嘈雜聲、振蕩聲。電噪聲:與基本噪聲對(duì)應(yīng)的變化電量。電噪聲影響控制裝置：受干擾陷入運(yùn)行紊亂；檢測(cè)儀表：接收到與檢測(cè)值不對(duì)應(yīng)的變化電量而指示錯(cuò)誤；計(jì)數(shù)器：接收到正常計(jì)數(shù)信號(hào)以外的脈沖而出現(xiàn)無計(jì)數(shù)。圖像干擾圖象再現(xiàn)：依靠電波熒光屏上出現(xiàn)雪花、波浪紋、顫動(dòng)等電噪聲對(duì)電視圖像的干擾。重新定義疊加于有用信號(hào)上、擾亂信號(hào)傳輸、使原來的有用信號(hào)發(fā)生畸變的變化電量，簡稱噪聲（Electromagnetic

8、Inter.)共一百二十九頁2022/7/2911噪聲(zoshng)種類內(nèi)部(nib)噪聲熱噪聲：導(dǎo)體、半導(dǎo)體中電子熱騷動(dòng)所形成的熱噪聲，遍布整個(gè)頻譜-白噪聲；所有具有電阻的元件均產(chǎn)生。散粒噪聲：電子管熱陰極發(fā)射的電子隨機(jī)變化時(shí)形成一種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而在很寬頻帶內(nèi)出現(xiàn)電壓浮動(dòng)現(xiàn)象。閃變?cè)肼暎弘娮庸荜帢O產(chǎn)生的噪聲-表面漏電效應(yīng)造成載流子密度的波動(dòng)，低頻下最高-低頻噪聲。顫噪聲：機(jī)械振動(dòng)引起電子管電極振動(dòng)導(dǎo)致電極電流波動(dòng)而產(chǎn)生的電壓波動(dòng)-振動(dòng)噪聲。交流哼聲：直流電路中混入交流分量而形成交流哼聲。感應(yīng)噪聲：電路中器件布局、配線和接地方式不當(dāng)發(fā)生靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)并通過線路耦合而形成的噪聲。斷裂噪聲：器

9、件之間接觸不良，連線不好引起的噪聲。尖峰噪聲：切斷感性負(fù)載時(shí)發(fā)生的沖擊和衰減振蕩噪聲。振蕩噪聲：由于去耦問題放大電路部分輸出反饋給輸入而引起的振蕩。反射噪聲：高速電路在長線傳輸時(shí)由于阻抗不匹配使信號(hào)在始端或終端處發(fā)生反射，疊加與信號(hào)，產(chǎn)生畸變。共一百二十九頁2022/7/2912外部(wib)噪聲來自外部電子設(shè)備和裝置的噪聲，主要有自然噪聲和來自其他(qt)設(shè)備的認(rèn)為噪聲。種類產(chǎn)生原因特點(diǎn)大氣層噪聲（空中雷電噪聲）凡大氣層中能夠構(gòu)成電荷分離、積蓄等條件時(shí)都會(huì)產(chǎn)生充放電現(xiàn)象。如雷閃、低壓、臺(tái)風(fēng)、嚴(yán)寒地帶的飛雪、火山噴煙、黃沙等。1、火花放電。2、干擾頻帶很寬，極低頻-甚高頻。3、傳送距離相當(dāng)遠(yuǎn)。

10、4、噪聲強(qiáng)度和頻度隨季節(jié)、地區(qū)。太陽噪聲太陽黑子發(fā)射出的噪聲和太陽黑子增加和活動(dòng)激烈時(shí)產(chǎn)生的磁暴。1、噪聲大小取決于太陽黑子的數(shù)量和活動(dòng)激烈程度，有時(shí)可增數(shù)千倍。2、對(duì)無線電通訊干擾嚴(yán)重。宇宙噪聲（銀河噪聲）目前尚未探明發(fā)生原因，但已提出很多學(xué)說，如：宇宙太空電子自由轉(zhuǎn)移說，銀河系恒星體上爆炸現(xiàn)象說。1、干擾無線電通訊。2、對(duì)宇宙航行有危害。自然噪聲共一百二十九頁2022/7/2913產(chǎn)生噪聲的設(shè)備噪聲源（括弧內(nèi)位產(chǎn)生原因）表現(xiàn)形式普通民用電器有觸點(diǎn)電器霓虹燈、彩色電珠等燈具，繼電器、電磁開關(guān)、電熱被褥、電冰箱、電熨斗等恒溫電器?；鸹ǚ烹?、電弧放電、脈沖噪聲有換相器的電機(jī)、電器電鉆、牙科醫(yī)療器

11、械、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電吸塵器、電動(dòng)攪拌機(jī)、點(diǎn)動(dòng)剃須刀、點(diǎn)動(dòng)按摩器等?；鸹?、電弧放電，摩擦接觸放電管熒光燈、霓虹放電管、高壓水銀燈等輝光放電電力電子裝置晶體管、晶閘管、整流器、逆變器等諧波、畸變、高頻噪聲高頻設(shè)備工業(yè)用高頻設(shè)備高頻加熱器、高頻電焊機(jī)、電子加熱器等無用信號(hào)高頻醫(yī)療設(shè)備甚高頻、特高頻醫(yī)療設(shè)備，電測(cè)儀等無用信號(hào)超聲波設(shè)備探傷儀、測(cè)探儀、超聲波清洗機(jī)、魚群探測(cè)儀無用信號(hào)電力設(shè)備電力線（輸配電線）（工頻感應(yīng)、靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)）（大地漏電流）工頻或脈沖（絕緣老化、觸點(diǎn)金屬腐蝕、接觸不良）電暈、電弧放電電氣化鐵路車廂內(nèi)機(jī)器、整流器等（駛輪瞬時(shí)脫離鐵軌）火花、電弧放電內(nèi)燃機(jī)機(jī)動(dòng)車（本身引起反射）反

12、射點(diǎn)火系統(tǒng)放電發(fā)動(dòng)機(jī)、電刷、喇叭、方向指示器、電壓調(diào)節(jié)器多種噪聲人為(rnwi)噪聲共一百二十九頁2022/7/2914產(chǎn)生噪聲的設(shè)備噪聲源（括弧內(nèi)位產(chǎn)生原因）表現(xiàn)形式無線通訊設(shè)備大功率發(fā)射裝置廣播設(shè)備、雷達(dá)裝置信號(hào)發(fā)射（發(fā)報(bào)機(jī)的高次諧波）無用信號(hào)發(fā)射接收裝置電視接收機(jī)、調(diào)頻接收機(jī)、調(diào)幅接收機(jī)無用信號(hào)發(fā)射高速數(shù)字電路電子計(jì)算機(jī)時(shí)鐘發(fā)生器、開關(guān)電源等無用信號(hào)高頻脈沖核爆炸設(shè)備核爆炸時(shí)，四周的氣體發(fā)生電離，使地磁場(chǎng)突然異變，呈消失狀態(tài)。100kA級(jí)電磁脈沖人為(rnwi)噪聲無用信號(hào)對(duì)本系統(tǒng)是有用(yu yn)信號(hào)，而對(duì)其他系統(tǒng)是無用信號(hào)。常模噪聲線間感應(yīng)噪聲、對(duì)稱噪聲、串模噪聲、差動(dòng)噪聲、橫向噪

13、聲。噪聲入浸時(shí)往返兩條線間。見附圖共模噪聲對(duì)地感應(yīng)噪聲、縱向噪聲、不對(duì)稱噪聲。噪聲入浸線路和地線間。見附圖共一百二十九頁2022/7/2915RNIn/2In/2IsIsVnVn共模噪聲NVnInInRIsIs常模噪聲共模噪聲有交、直流之分，交流共模噪聲分布廣，直流共模噪聲由直流接地電位差形成。通常輸入輸出線與大地或機(jī)殼之間發(fā)生(fshng)的噪聲大都是共模噪聲，信號(hào)線受到靜電感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲也多為共模噪聲。抑制共模噪聲的方法：屏蔽、接地、隔離等。大多抑制措施都是針對(duì)共模噪聲而言的。共一百二十九頁2022/7/2916噪聲發(fā)生機(jī)理(j l)和傳遞方式噪聲發(fā)生機(jī)理噪聲傳遞方式噪聲耦合機(jī)理共一百二

14、十九頁2022/7/2917噪聲(zoshng)發(fā)生機(jī)理（1）種類發(fā) 生 機(jī) 理典 型 情 況放電噪聲火花放電線路絕緣損壞造成放電靜電放電靜電放電引起火花放電持續(xù)放電電暈、輝光、電弧放電使部分線路絕緣損壞直擊雷天空云層和大地地表之間的放電接觸噪聲靜態(tài)接觸接點(diǎn)的接觸壓力改變，引起接觸電阻變化沖擊在沖擊過程中的接觸電阻變化振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)引起接觸電阻變化表面損壞接點(diǎn)表面損壞引起的電阻變化觸點(diǎn)抖動(dòng)觸點(diǎn)斷開又閉合時(shí)的抖動(dòng)狀態(tài)引起斷續(xù)電流觸點(diǎn)不完全接觸觸點(diǎn)的面或點(diǎn)未完全斷開和閉合的斷續(xù)狀態(tài)電極電荷起伏、電極電壓波動(dòng)醫(yī)用電子設(shè)備電極處的電壓波動(dòng)金屬氧化物整流、檢波輸出金屬氧化物的調(diào)制檢波熱電動(dòng)勢(shì)、直流成分不同

15、金屬材料接觸處溫差所引起的電動(dòng)勢(shì)金屬接觸面的斷-續(xù)接觸金屬接觸面斷-續(xù)接觸引起的電流、電壓變化電感電容元件的振蕩LC微弱振蕩形成的無用信號(hào)共一百二十九頁2022/7/2918噪聲發(fā)生(fshng)機(jī)理（2）種類發(fā) 生 機(jī) 理典 型 情 況過渡性噪聲高速數(shù)字電路的電源通-斷集成電路中的過渡過程尖峰電流接通時(shí)沖擊電流白熾燈和電動(dòng)機(jī)的沖擊電流動(dòng)力線過渡電壓線路通-斷或故障時(shí)的異常電壓感應(yīng)雷云層在導(dǎo)線上感應(yīng)的電荷放電成為自由電荷，是電力線上的行波電子開關(guān)的動(dòng)作電子開關(guān)器件的相位控制無用信號(hào)工頻電源的非預(yù)期信號(hào)電源哼聲、波形畸變無線電頻率高頻設(shè)備、發(fā)報(bào)機(jī)、振蕩器等的高頻信號(hào)脈沖信號(hào)數(shù)字電路等的數(shù)字脈沖信

16、號(hào)擴(kuò)散無用發(fā)射發(fā)射機(jī)高次諧振，接收機(jī)局部震蕩反射波信號(hào)本身的延遲信號(hào)空中的反射波不匹配傳輸線路阻抗不匹配引起的反射共一百二十九頁2022/7/2919噪聲(zoshng)傳遞方式傳遞途徑傳遞方式?jīng)Q 定 因 素噪 聲 表 現(xiàn) 方 式導(dǎo)線傳導(dǎo)經(jīng)導(dǎo)線浸入干擾的模式常模噪聲：疊加于往返兩線間的噪聲共模噪聲：疊加于線路和地線間的噪聲浸入的線路電源線：從電源電路浸入的噪聲信號(hào)線：從信號(hào)輸入線、輸出線浸入的噪聲控制線：從控制線浸入的噪聲空間輻射輻射電磁場(chǎng)距離輻射源波長電磁波感應(yīng)平行配線和多芯電纜等近距離電磁場(chǎng)靜電感應(yīng)：高阻抗電場(chǎng)靜電耦合電磁感應(yīng)：地阻抗磁場(chǎng)電磁耦合大地和接地電路地線傳導(dǎo)地線感應(yīng)地線上出現(xiàn)的噪

17、聲電壓靜電耦合：由地線浸入的噪聲電磁耦合：有地線浸入的噪聲電導(dǎo)耦合：外電流流入裸線天線效應(yīng)：接地線成為天線接地噪聲地電流共模噪聲：接地點(diǎn)間的電位差共一百二十九頁2022/7/2920噪聲(zoshng)耦合機(jī)理類別項(xiàng)目靜電感應(yīng)電磁感應(yīng)公共阻抗耦合漏電流耦合等效電路經(jīng)導(dǎo)線浸入公式估算V2=jCV1Z2 V2=jMI1 V2=RI1+jLI1 V2=V1Z2/R 與實(shí)際器件的對(duì)應(yīng)狀態(tài)元件內(nèi)部的分布電容（電阻器）（線圈）元件內(nèi)部的耦合電容（光耦合器）（大功率繼電器）（干簧繼電器）元件相互間元件-大地端子或插座引腳間印制板導(dǎo)線間配線間、電纜相互間電纜芯線間電纜-大地間電磁元件漏磁通（變壓器）（線圈）（

18、繼電器）（扼流圈）印制板導(dǎo)線間電纜間的互感交流電源阻抗（電源變壓器）（配電線）直流電源阻抗（輸出阻抗）導(dǎo)線阻抗（供電線）（條形電源母線）（小型母線）（印制板導(dǎo)線，特別是共用零線）（共用接地線）印制電路板表面（尤其靠近運(yùn)算放大器的輸入端）端子板表面繼電器端子間加熱爐加熱器熱電偶電容器等的漏電流V2Z2V1CV2Z2I1MV2Z2RLI1V1Z2V2R共一百二十九頁2022/7/2921類別項(xiàng)目靜電感應(yīng)電磁感應(yīng)公共阻抗耦合漏電流耦合防止噪聲耦合的主要方法減少噪聲電壓V1抑制高頻分量（或抑制電壓的急劇變化）減少耦合電容（隔離、減少導(dǎo)線平行長度、或減少相對(duì)部分的面積）（加屏蔽）減少付邊阻抗Z2減少噪聲

19、電流I1 抑制高頻分量（或抑制電流的急劇變化）減少互感（隔離，將線圈的朝向錯(cuò)開，增加相互間距離，減少環(huán)路面積）（磁屏蔽）（用雙絞線）減少噪聲電流I1抑制高頻分量（或抑制電流的急劇變化）抑制電阻分量R（也注意集膚效應(yīng)）抑制本身電感L（導(dǎo)線截面積、編織線、無感線圈）減少噪聲電壓V1增加絕緣電阻R（改善材料、爬電距離、表面處理等）隔板減少付邊阻抗Z2噪聲(zoshng)耦合機(jī)理共一百二十九頁2022/7/2922描述噪聲的常用(chn yn)術(shù)語噪聲頻譜噪聲溫度信噪比噪聲系數(shù)共一百二十九頁2022/7/2923噪聲(zoshng)頻譜頻譜分析(fnx)（付里葉變換）是度量噪聲的主要工具，統(tǒng)計(jì)方法分析

20、：1、發(fā)生頻度；2、振幅分布；3、振幅有效值和離散度；4、功率噪聲溫度噪聲溫度也是描述噪聲的一種方法折合熱噪聲法，因?yàn)闊嵩肼暿菧囟鹊暮瘮?shù)。電阻元件有效噪聲功率譜密度和溫度的關(guān)系：N=kT，T電阻溫度；k波爾茲曼常數(shù)。信噪比電子系統(tǒng)某一特定點(diǎn)處信號(hào)功率和噪聲功率的比值，特反映該點(diǎn)處信號(hào)和噪聲強(qiáng)度的相對(duì)狀況，信號(hào)小于噪聲，信號(hào)便淹沒在噪聲中，只有信號(hào)大于噪聲時(shí)，才易從噪聲中檢出有用信號(hào)。噪聲系數(shù)一個(gè)電路輸入端的信噪比除以輸出端信噪比的商（NF)，它是反映電路內(nèi)部噪聲的重要參數(shù)之一。發(fā)送量敏感度發(fā)送量：噪聲源發(fā)出的噪聲能量，用噪聲頻譜和功率描述。敏感度：電子設(shè)備由于受到電磁干擾產(chǎn)生不應(yīng)有響應(yīng)的程度。

21、共一百二十九頁2022/7/2924抑制電磁干擾的一般(ybn)措施措 施適用范圍方式方法舉例電路器件旋轉(zhuǎn)機(jī)械用RC電路、LC濾波器等繼電器、線圈等用RC電路、二級(jí)管、浪涌吸收器等電子電路用旁路電容器、壓敏電阻、積分電路、光電隔離器等濾 波電源回路用電源變壓器、常模或共模濾波器、非線性電阻等信號(hào)回路用傳輸濾波器、共模濾波器等屏 蔽殼、套、罩用機(jī)殼、盒、箱，屏蔽網(wǎng)、板，屏蔽室等封裝插件用襯、墊圈、密封材料等布 線配線用分開走線、扭絞線、屏蔽線、同軸電纜等連接器用帶屏蔽的接插件、濾波連接器等接 地結(jié)構(gòu)（件）通過建筑物、機(jī)房、室、柜、箱、盒、屏、底盤等電路、導(dǎo)線各種電纜的外皮等共一百二十九頁2022

22、/7/2925檢查電磁干擾及預(yù)防(yfng)失誤電源方面工藝設(shè)計(jì)方面電路設(shè)計(jì)階段集成電路器件信號(hào)波形印刷電路板可調(diào)節(jié)部位組裝及加工共一百二十九頁2022/7/2926本設(shè)備運(yùn)行時(shí)對(duì)其他裝置有無噪聲干擾？首要問題電路設(shè)計(jì)階段綜合檢查項(xiàng)目對(duì)裝置所處環(huán)境調(diào)查,存在干擾？采用適當(dāng)措施避免之。掌握裝置安裝現(xiàn)場(chǎng)電源變化和溫度變化范圍，根據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)接通和斷開負(fù)載、加載、卸載及調(diào)試時(shí)產(chǎn)生的浪涌是否能損壞集成電路？若存在要克服。輸出電路有大電容時(shí)，有無防止沖擊電流和過電壓等措施。幾個(gè)帶電流源的集成電路是否采用了“與”接線？若有時(shí)更換方案VCC電路短路時(shí)是否有保護(hù)功能？短路保護(hù)裝置共一百二十九頁2022/7/2

23、927通-斷電源時(shí)是否產(chǎn)生尖峰脈沖？若有要采取措施。電源方面的檢查項(xiàng)目電源電壓波動(dòng)是否超過規(guī)定值？電源瞬時(shí)變化時(shí)，電子設(shè)備的工作是否穩(wěn)定？連續(xù)運(yùn)行時(shí)是否有局部溫升現(xiàn)象？集成式電源電路和運(yùn)算放大器等是否發(fā)生自鎖現(xiàn)象？對(duì)集成電路于開關(guān)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生振蕩是否已有預(yù)防措施？集成電路的輸出是其他電路的輸入時(shí)，其輸出電平超過要求值？輸入輸出接口的電平是否匹配？共一百二十九頁2022/7/2928對(duì)集成電路的不用輸入端是否作了適當(dāng)處理？若不加處理，任憑其開路，會(huì)起天線作用把外來(wili)噪聲接收進(jìn)來。集成電路(dinl)器件檢查項(xiàng)目高電平負(fù)載電阻和低電平接地電阻值是否適宜？對(duì)集電極開路的集成電路，其輸出端連接

24、TTL和晶體管時(shí)，為保證噪聲容限，應(yīng)該在Vcc線之間接入上拉電阻，阻值與扇出數(shù)有關(guān)，大致為110k。低電平接地電阻的大小必須使輸入電平保持為低電平。時(shí)鐘脈沖和其他工作波形是否正常？務(wù)必保證其前后沿的陡度、脈沖寬度。觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖是否超過必要寬度？否則在觸發(fā)脈沖輸入期間接收干擾信號(hào)而發(fā)生錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是否有防誤動(dòng)作的有效措施？否則，有窄干擾脈沖時(shí)會(huì)改變狀態(tài)，可接入積分電路，消除高速噪聲。信號(hào)波形的檢查項(xiàng)目共一百二十九頁2022/7/2929每塊印刷電路板的Vcc-GND之間是否接有旁路電容？降低(jingd)印刷電路板內(nèi)部的電源阻抗。印刷電路板的檢查項(xiàng)目印刷電路板連成系統(tǒng)(xtng)后

25、調(diào)整工作要充分。在設(shè)備運(yùn)行過程中，在拔插暫時(shí)不用的印制板時(shí)是否會(huì)對(duì)其他電路板產(chǎn)生影響，或者是否會(huì)引起別的故障？多塊印制板地線之間存在電位差否？電位差越小，抗干擾度越高屏蔽線外層和地線是否形成兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上的多點(diǎn)接地狀態(tài)？應(yīng)為一點(diǎn)接地。信號(hào)線是否靠近動(dòng)力線？距離越近越容易受到靜電感應(yīng)和漏電流的影響。交流中線（交流地）是否與數(shù)字設(shè)備機(jī)殼、機(jī)柜等的接地線相聯(lián)接？交流地與直流地必須嚴(yán)格分開。否則會(huì)通過回路阻抗引入干擾。共一百二十九頁2022/7/2930雙列直插式集成電路(jchng-dinl)的引腳端子是否彎折或被彎折過？組裝操作的檢查項(xiàng)目裝配時(shí)集成電路(jchng-dinl)的各個(gè)引腳是否有應(yīng)力？

26、電烙鐵是否漏電？最好使用15W烙鐵，鐵別注意其分布電容的大小。裝配作業(yè)中使用的鉗子、螺絲刀等工具是否被磁化？定期去磁。印刷電路板設(shè)上是否有跨接焊橋或劃損部分？仔細(xì)檢查印刷電路板。集成電路器件是否落入靜電形成的高電場(chǎng)？特別對(duì)MOS集成電路或場(chǎng)效應(yīng)管，焊接錢先短接，焊接完后在剪去引腳線。集成電路引腳的焊接溫度是否已控制在260度以下？每個(gè)焊點(diǎn)的焊接時(shí)間是否保證在10s以內(nèi)？熱浸焊最佳。共一百二十九頁2022/7/2931模擬放大電路(dinl)是否設(shè)計(jì)在線性范圍的中心點(diǎn)附近工作？補(bǔ)償電壓調(diào)節(jié)電路(dinl)和偏壓電路(dinl)的投入是否適宜？補(bǔ)償電壓和偏壓設(shè)置一定要正確?？烧{(diào)部位(bwi)的檢查

27、可臺(tái)部分設(shè)定位置是否有明確指示并且是否固定？可調(diào)部分要指示明確，固定牢靠。否則振動(dòng)會(huì)引起誤差，甚至錯(cuò)誤。印刷電路板上安裝集成電路、電容器、電阻器等用的安裝孔是否適宜？安裝孔大小、孔與孔之間距離的遠(yuǎn)近都與器件引線的長短有密切關(guān)系，引線長短會(huì)改變電感的電阻值。雙面印刷電路板的接線通孔不能和集成電路的安裝孔使用同一個(gè)孔。集成電路、電阻器、電容器的安裝孔與雙面板的通孔要分別設(shè)置。印刷電路板的板材是否能承受一定的機(jī)械應(yīng)力？12年后印刷板彎曲試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)器件松動(dòng)和配線不穩(wěn)定，是造成誤動(dòng)的原因。工藝設(shè)計(jì)方面的檢查共一百二十九頁2022/7/2932電子控制設(shè)備(shbi)的噪聲及特點(diǎn)常見噪聲電網(wǎng)噪聲信號(hào)傳

28、輸線噪聲直流電源噪聲瞬變?cè)肼曥o電放電噪聲其它噪聲共一百二十九頁2022/7/2933常見(chn jin)噪聲噪聲種類噪聲分析方法電控設(shè)備(shbi)及系統(tǒng)噪聲分析共一百二十九頁2022/7/2934噪聲源對(duì)電控設(shè)備而言：噪聲總是發(fā)生在電流和電壓劇烈變化的部位，即電荷(dinh)劇烈移動(dòng)的部位。所以躁聲源可分為：放電躁聲源、浪涌躁聲源、震蕩噪聲源。常見(chn jin)噪聲源放電噪聲源雷電、靜電、蜂鳴器、電動(dòng)機(jī)的電刷跳動(dòng)、電火花加工機(jī)床、大功率開關(guān)的觸點(diǎn)。浪涌躁聲源交流系統(tǒng)中，大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流、電爐或白熾燈的合閘電流、開關(guān)調(diào)節(jié)器的導(dǎo)通電流、晶閘管功率控制設(shè)備等。直流系統(tǒng)中：直流繼電器

29、、數(shù)字電路開關(guān)元件、汽車點(diǎn)火器等高頻振蕩噪聲直流-直流變換器、開關(guān)電源、無線電收發(fā)兩用機(jī)共一百二十九頁2022/7/2935源的性質(zhì)(xngzh)自然噪聲源、人為噪聲源（可預(yù)見(yjin)還是不可預(yù)見(yjin)型）噪聲源分析方法源的位置設(shè)備內(nèi)部、外部，浸入點(diǎn)：電源（脈沖型、持續(xù)型）、信號(hào)、靜電放電。欠壓、過壓、波形畸變是持續(xù)型干擾。傳遞方式沿導(dǎo)線傳遞、空間輻射。波形是諧波、脈沖還是雜亂波。作用方式是對(duì)稱、不對(duì)稱（即是常模噪聲還是共模噪聲）。發(fā)生機(jī)理是電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)還是輻射。電流變化產(chǎn)生電磁感應(yīng)和輻射；電壓變化產(chǎn)生靜電感應(yīng)和輻射。共一百二十九頁2022/7/2936動(dòng)力線浸入的傳導(dǎo)(chu

30、ndo)干擾電控系統(tǒng)噪聲(zoshng)分析由數(shù)據(jù)線、通訊線浸入的傳導(dǎo)干擾直接混入電子設(shè)備的輻射干擾經(jīng)動(dòng)力線混入的輻射干擾經(jīng)數(shù)據(jù)線、信號(hào)線混入的輻射干擾電子設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾共一百二十九頁2022/7/2937電網(wǎng)(dinwng)噪聲脈沖噪聲持續(xù)噪聲諧波噪聲抑制方法共一百二十九頁2022/7/2938在高壓電網(wǎng)產(chǎn)生的原因(yunyn)1、高壓線路(xinl)中高壓斷路器對(duì)負(fù)荷的通斷操作。2、補(bǔ)償電容器組的投切操作。3、發(fā)生間歇性電弧。4、變壓器勵(lì)磁電流的切斷。5、故障跳閘操作。6、自然雷擊。脈沖噪聲傳播途徑1、分布電感、分布電容耦合。2、變壓器傳導(dǎo)。3、故障時(shí)傳導(dǎo)。4、接地故障時(shí)所產(chǎn)生的強(qiáng)

31、烈電磁場(chǎng)感應(yīng)。瞬變?cè)肼暩蓴_脈沖特點(diǎn)波形多為重復(fù)性振蕩脈沖，振蕩頻率5KHz 10kHz，脈寬：50 s，脈沖重復(fù)率：1100t/s，間峰電壓：2003000V，有效電流： 50A共一百二十九頁2022/7/2939在低壓電網(wǎng)產(chǎn)生的原因(yunyn)1、低壓線路中低壓斷路器對(duì)負(fù)荷的通斷操作。2、熔斷器熔斷。3、斷開感性負(fù)載，如繼電器、變壓器等。4、雷電。5、投入(tur)補(bǔ)償電容器組。脈沖噪聲傳播途徑1、分布電感、分布電容耦合。2、變壓器傳導(dǎo)。3、故障時(shí)傳導(dǎo)。4、接地故障時(shí)所產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁場(chǎng)感應(yīng)。瞬變?cè)肼暩蓴_脈沖特點(diǎn)德國測(cè)量：脈沖噪聲，幅值：可達(dá)2000V，前沿：可達(dá)20ns美國測(cè)量：開關(guān)負(fù)載和

32、雷電是產(chǎn)生浪涌的主要原因，幅值：2500V，單方向脈沖，振蕩脈沖：12MHz，持續(xù)時(shí)間：520 s。配電網(wǎng)發(fā)生概率很高。俄國：電網(wǎng)中正負(fù)脈沖噪聲的情況基本相同，但其量值隨場(chǎng)合不同而異，每晝夜：幾百幾千個(gè)，幅值：11.5kV，寬度：幾十納秒。脈沖間隔分布：指數(shù)函數(shù)。共一百二十九頁2022/7/2940持續(xù)(chx)噪聲種類1、電壓(diny)幅值持續(xù)地低于正常值的欠電壓(diny)。2、電壓突然短時(shí)低于正常值的電壓缺口或跌落。3、電壓跌落到零并可能持續(xù)一定時(shí)間的瞬時(shí)斷電。4、電壓幅值超過正常值的過電壓。持續(xù)噪聲產(chǎn)生持續(xù)噪聲原因1、過載或短路時(shí)斷路器動(dòng)作所引起的0.5s以上的停電；2、大型異步電動(dòng)

33、機(jī)起動(dòng)、熔斷器熔斷、雷電造成短時(shí)擾動(dòng)；持續(xù)噪聲特點(diǎn)1、380V電網(wǎng)：幅值可達(dá)額定值的+10-50%;2、過電壓較欠電壓幾率少；3、IBM測(cè)試：夏季：12次/月，時(shí)間達(dá)0.3s，全年25 300次出錯(cuò)或停機(jī)。4、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)：95%單相，4%兩相，1%三相。機(jī)械制造廠電網(wǎng)：1次欠電壓/23小時(shí)，幅值40V，時(shí)間2s，1次過電壓/56小時(shí)，幅值17V,最長時(shí)間0.8s。共一百二十九頁2022/7/2941諧波噪聲(zoshng)的產(chǎn)生開關(guān)(kigun)電源、大功率開關(guān)(kigun)、直流-直流變換器諧波噪聲諧波特點(diǎn)1、380電網(wǎng)僅有奇次諧波；2、5次-3V，7次-2.5V，9次-0.4V，11次-0

34、.8V，次數(shù)越高幅值越低；共一百二十九頁2022/7/2942雷電(lidin)浪涌1、直擊雷：避雷針、避雷器等設(shè)施2、感應(yīng)(gnyng)雷：對(duì)設(shè)備或線路施加靜電屏蔽措施。電網(wǎng)噪聲抑制傳輸噪聲1、高頻噪聲和尖峰噪聲低通濾波和雙重屏蔽變壓器；2、電壓波動(dòng)穩(wěn)壓變壓器；3、高頻加熱、電焊機(jī)產(chǎn)生的高頻噪聲低通濾波（但對(duì)勵(lì)磁用流及超聲波產(chǎn)生的噪聲效果不明顯）。AC220V低通濾波器雙重屏蔽變壓器穩(wěn)壓變壓器控制系統(tǒng)的直流電源交流電網(wǎng)傳輸噪聲的抑制措施共一百二十九頁2022/7/2943信號(hào)(xnho)傳輸線上的噪聲外部噪聲外部電場(chǎng)(din chng)和磁場(chǎng)引起的噪聲公共阻抗產(chǎn)生的噪聲共一百二十九頁2022

35、/7/2944雷電(lidin)時(shí)的噪聲如架空電話線：中等雷電(lidin)時(shí)，信號(hào)線上出現(xiàn)20次100V以上脈沖、1次400V以上脈沖。信號(hào)線上的外部噪聲長線入口處噪聲100300m長線入口：外部脈沖幅值10V；脈寬幾十納秒1秒；頻次幾次幾百次；幅度分布對(duì)數(shù)；脈沖分布間距指數(shù)。切換電源引發(fā)的噪聲脈沖干擾：幅值10V；脈寬60400ns；數(shù)量1300個(gè)。電子裝置接地點(diǎn)接地點(diǎn)電位差引起干擾：主要由地線與供電回路間的感性、容性、電阻性耦合程度決定。地電位差的頻譜寬、幅值可達(dá)幾十毫伏，最大5伏。共一百二十九頁2022/7/2945電場(chǎng)(din chng)強(qiáng)度1v/m，較近時(shí)10V/m，可產(chǎn)生(chn

36、shng)干擾信號(hào)。外部電場(chǎng)和磁場(chǎng)引起的噪聲磁場(chǎng)強(qiáng)度據(jù)雷擊點(diǎn)100m處脈沖磁通密度可達(dá)10-3 T，相應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)800A/m。脈沖干擾特性脈沖平均幅值：0.40.6V；最大值20V，平均寬度：2505000ns，最大值：440 s；脈沖束中含130個(gè)；平均每小時(shí)出現(xiàn)100250次。靜電放電靜電放電是電場(chǎng)干擾的普遍形式之一，空氣相對(duì)濕度為3040%時(shí)，人體所帶靜電電壓可達(dá)510kV。人體觸及電控設(shè)備時(shí)可產(chǎn)生干擾。共一百二十九頁2022/7/2946公共(gnggng)阻抗電源、輸入、輸出信號(hào)之間的共用(n yn)零線上的分布電阻、分布電感、分布電容。有電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓降，瞬變和高頻電路中

37、較嚴(yán)重。公共阻抗產(chǎn)生的噪聲集成電路克服集成電路供電線路過渡過程電流引起的噪聲，要求：減小導(dǎo)線電感值，電路板網(wǎng)狀設(shè)計(jì)技術(shù)；分散供電方式，降低電源線的電位波動(dòng)。輔助措施：旁路電容電源入口（鉭電容），集成電路（陶瓷電容）、公共阻抗噪聲注意集成電路中接地點(diǎn)的選擇，尤其是信號(hào)接地點(diǎn)的選擇。對(duì)于功率放大器，負(fù)載地線上有大電流，集成電路的地與負(fù)載側(cè)地及電源地在同一點(diǎn)接地。共一百二十九頁2022/7/2947電源交流電源直流電源噪聲(zoshng)直流電源非穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源變壓器穩(wěn)壓器逆變器電池(dinch)電源整流電源穩(wěn)壓電源非穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓器逆變器電源種類共一百二十九頁2022/7/2948噪聲種類1、包含

38、在輸出電壓中的常模噪聲。2、進(jìn)入電源輸入端之間的常模噪聲。3、電源和輸出之間以及電源、輸出與機(jī)柜之間所產(chǎn)生的共模噪。4、由開關(guān)(kigun)元件的電磁作用所形成的輻射干擾。5、由變壓器漏磁通、配線電感引起的噪聲。直流電源噪聲(zoshng)抑制措施1、二級(jí)管、變壓器。2、吸收電路。3、交、直流濾波器。4、屏蔽變壓器和機(jī)殼。5、工頻整流裝置靜電屏蔽。6、高頻開關(guān)電源線路濾波器。共一百二十九頁2022/7/2949優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，效率高（6090）%。缺點(diǎn)：梯形波、諧波噪聲大，噪聲頻域?qū)?，高頻輻射嚴(yán)重（固有(gyu)特性)。開關(guān)電源噪聲(zoshng)抑制措施減小開關(guān)電壓差值、增加開關(guān)

39、時(shí)間、降低開關(guān)頻率三種措施與開關(guān)電源優(yōu)點(diǎn)相悖。即不能從削弱干擾源的角度出發(fā)，而應(yīng)從抑制干擾的傳播途徑出發(fā)。設(shè)置進(jìn)線濾波器、輸出濾波器、旁路電容器、浪涌吸收器、電磁屏蔽、合理布線等措施。共一百二十九頁2022/7/2950特點(diǎn)(tdin)頻譜寬、能量大，對(duì)固體(gt)組件危害大。瞬變?cè)肼晛碓锤行载?fù)載或容性負(fù)載快速切換時(shí)，電感中的電流、電容中的電壓變化快而產(chǎn)生的噪聲。切換繼電器繼電器斷電時(shí)，直流母線上的瞬變電壓峰值可達(dá)幾千伏，其脈沖功率足以損壞半導(dǎo)體器件。且含有豐富的諧波，它通過導(dǎo)線間的分布電容、絕緣電阻浸入邏輯控制系統(tǒng)，引起誤動(dòng)。切換電容器切換電容器時(shí)，產(chǎn)生的脈沖電流在導(dǎo)線上產(chǎn)生明顯的電壓降，干

40、擾其他電路，使邏輯電路無動(dòng)作。脈沖電流流過公共地線時(shí)，地線上發(fā)生的瞬變電壓峰值可達(dá)幾伏。傳遞方式沿導(dǎo)線傳導(dǎo)、空間輻射、互感耦合、分布電容耦合。共一百二十九頁2022/7/2951抑制直流感性(gnxng)負(fù)載瞬變?cè)肼暤姆椒?、隔離和濾波措施較難奏效。2、線圈兩端并聯(lián)(bnglin)放電回路，消除噪聲源。 1）并聯(lián)電阻 2）并聯(lián)放電二極管，耐壓值為負(fù)載電壓的3倍。 3）并聯(lián)RC支路R=10100 ，C=0.10.5 F 4）并聯(lián)電阻-二級(jí)管支路。 5）并聯(lián)雙向二極管或穩(wěn)壓管。3、在觸點(diǎn)兩端采取措施。 1）觸點(diǎn)兩端并聯(lián)RCD支路。 2）觸點(diǎn)兩端并聯(lián)穩(wěn)壓管。 3）觸點(diǎn)兩端并聯(lián)RC支路瞬變?cè)肼暪惨话俣?/p>

41、十九頁2022/7/2952抑制交流(jioli)感性負(fù)載瞬變?cè)肼暤姆椒?、除電源外，其余特征與直流情況相似，措施也相當(dāng)。2、電阻抑制方式 3、阻容抑制方式：4、雙向穩(wěn)壓管抑制方式：5、觸點(diǎn)兩端接電容的抑制方式：6、過零切斷開關(guān)交流同步(tngb)開關(guān)無噪聲開關(guān)。 瞬變?cè)肼暪惨话俣彭?022/7/2953抑制容性負(fù)載(fzi)瞬變?cè)肼暤姆椒?、限流法2、高阻抗源的開關(guān)方法。3、簡單的電阻限流法。4、改進(jìn)的電阻限流法，電容放電時(shí)經(jīng)過電阻R，而充電時(shí)不通過R。5、采用方法4對(duì)晶閘管進(jìn)行保護(hù)(boh)。6、電力系統(tǒng)中補(bǔ)償功率因數(shù)的電容不能采用上述方法，而要采用電感法，不過必須注意諧振問題。 瞬變

42、噪聲共一百二十九頁2022/7/2954起因(qyn)兩種物質(zhì)(wzh)的物體相互摩擦?xí)r，正負(fù)極性的電荷分別積蓄在兩種物體上。工作服和內(nèi)衣摩擦?xí)r發(fā)生的靜電是人體帶電的主要原因之一。 靜電噪聲特點(diǎn)靜電放電屬于脈沖式干擾，干擾程度取決于脈沖能量和脈沖寬度。 傳遞1、在電子控制設(shè)備的信號(hào)線或地線上直接放電，造成誤動(dòng)作。2、在電子控制設(shè)備金屬外殼上放電最常見，放電電流流過金屬外殼，產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)，通過分布阻抗耦合到殼內(nèi)的電源線、信號(hào)線等內(nèi)部走線，引起誤動(dòng)作。通過四種方式形成干擾： 電感耦合；電容耦合；輻射電磁場(chǎng)；放電電流在導(dǎo)線上形成的電位差。 共一百二十九頁2022/7/2955靜電(jngdin)噪

43、聲抑制方法1、抑制靜電放電 1）避免產(chǎn)生靜電使用抗靜電材料；勿穿化纖衣；佩戴金屬接地鏈；環(huán)境濕度40%。 2）提高電子設(shè)備表面的絕緣能力。2、抑制靜電感應(yīng) 1）縮短信號(hào)線，減少外露面積； 2）降低電路阻抗； 3）信號(hào)線采用屏蔽線； 4）整個(gè)系統(tǒng)置于屏蔽罩內(nèi)； 5）線間屏蔽，防止串?dāng)_。 6）采用差動(dòng)輸入輸出電路，減少共模噪聲的影響。3、抑制電磁感應(yīng) 1）系統(tǒng)遠(yuǎn)離有放電感應(yīng)的部位； 2）信號(hào)線與有感應(yīng)電流的導(dǎo)線相互垂直； 3）縮小信號(hào)回路的環(huán)流面積，采用對(duì)絞線； 4）加粗設(shè)備(shbi)接地線，信號(hào)線與接地線平行；4、抑制傳導(dǎo)耦合 1）縮短公共阻抗部分的導(dǎo)線長度； 2）機(jī)柜接地與系統(tǒng)接地分開； 3

44、）禁止使用串聯(lián)型接地方式； 4）提高電子設(shè)備自身的抗噪能力（線路濾波器、屏蔽等） 共一百二十九頁2022/7/2956其他(qt)噪聲開關(guān)觸點(diǎn)噪聲沖擊電流噪聲印刷板輻射噪聲機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火噪聲晶閘管噪聲共一百二十九頁2022/7/2957起因(qyn)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生高次諧波(xi b)，使電源波形畸變，產(chǎn)生300kHz以上的高頻噪聲電網(wǎng)污染源。晶閘管噪聲特點(diǎn)經(jīng)頻譜分析知：諧波在50500kHz時(shí)，高次諧波幅值與頻率成反比；當(dāng)諧波在15MHz時(shí)，高次諧波的幅值與頻率平方成反比。對(duì)中波影響大，對(duì)短波影響小。 低頻噪聲抑制1、污染源：交流開關(guān)、軋鋼機(jī)、電氣化鐵路直流裝置、電爐交流控制等，低頻區(qū)高次諧波電流大。

45、危害：波形畸變、電源輸出電壓低、電源所接變壓器、電動(dòng)機(jī)、補(bǔ)償電容發(fā)熱，觸發(fā)器工作混亂、控制失控。2、通信線路遠(yuǎn)離晶閘管裝置，置于鋼管、銅管、鋁管內(nèi)。管壁越厚、導(dǎo)電率越高、高頻屏蔽效果越好。3、增加整流裝置的整流相數(shù)，多相控制，諧波下降。4、電源側(cè)接入LC諧振濾波器，削弱5、7次諧波。 共一百二十九頁2022/7/2958晶閘管噪聲(zoshng)射頻噪聲(zoshng)抑制1、500kHz5MHz的高頻噪聲處于調(diào)幅廣播頻帶，形成射頻干擾（RFI），部分高頻能量除輸給輸入輸出線路后向空間發(fā)射，干擾電力線附近的電信設(shè)備（傳導(dǎo)RFI），部分由晶閘管直接向外發(fā)射，浸入附近的無線電，形成輻射RFI。2、

46、抑制晶閘管電流上升率di/dt，在晶閘管支路中串入電抗器或磁環(huán)，可得到10dB的抑制效果；晶閘管陰陽極之間并聯(lián)RC，抑制關(guān)斷時(shí)的振蕩，削弱RFI。3、裝置的輸入輸出線串接高頻濾波器，配置正確時(shí)，可得到2060dB的衰減效果。4、對(duì)產(chǎn)生RFI的設(shè)備和導(dǎo)線用金屬網(wǎng)予以屏蔽。共一百二十九頁2022/7/2959開關(guān)(kigun)觸點(diǎn)噪聲起因(qyn)觸點(diǎn)切斷交流、直流感性負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生浪涌電壓和火花，即放電現(xiàn)象，還有電動(dòng)機(jī)的電刷回路也產(chǎn)生放電，這是產(chǎn)生火花噪聲的代表。電極轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電刷與整流片接觸處的電流時(shí)通時(shí)斷，形成過電壓和過電流，產(chǎn)生干擾，過電壓幅值超過氣隙擊穿電壓時(shí)，放電，火花形成。特點(diǎn)過電壓幅值超

47、過數(shù)千伏，高次諧波頻率高達(dá)5MHz。抑制1、低頻高壓噪聲：靜電屏蔽抑制靜電耦合傳遞2、高頻噪聲：前后沿很陡的脈沖，線路濾波器或屏蔽線抑制其輻射傳遞。3、觸點(diǎn)：開關(guān)量信號(hào)施密特觸發(fā)器，利用其大時(shí)間常數(shù)來消除觸點(diǎn)跳動(dòng)的影響。共一百二十九頁2022/7/2960沖擊電流(dinli)噪聲起因(qyn)特點(diǎn)利用開關(guān)器件閉合感性負(fù)載，如白熾燈、電動(dòng)機(jī)、變壓器，沖擊電流有時(shí)可達(dá)額定電流的610倍，向微機(jī)系統(tǒng)供電的開關(guān)型調(diào)壓器沖擊電流可達(dá)4070A，白熾燈短時(shí)可達(dá)1015A。抑制1、恒流源供電法：負(fù)載阻抗變化對(duì)負(fù)載電流影響不大。2、串聯(lián)電感法：適用于容性負(fù)載，限制電流上升率。3、兩級(jí)操作法：適用于重負(fù)載電路

48、，電源接通瞬間，繼電器接點(diǎn)并聯(lián)限流電阻起限流作用，合閘后，該接點(diǎn)閉合，達(dá)到正常運(yùn)行。共一百二十九頁2022/7/2961印制板輻射(fsh)噪聲起因(qyn)特點(diǎn)視頻信號(hào)（CRT），30MHz1GHz，峰值高，強(qiáng)輻射，彩色CRT較黑白CRT更強(qiáng)。視頻信號(hào)輻射噪聲大多發(fā)生在所用的印刷電路板上。傳遞途徑1、印制板中信號(hào)經(jīng)接地回路傳送到機(jī)殼，引起諧振，由機(jī)殼向外輻射強(qiáng)烈的噪聲。2、印制板中的信號(hào)同時(shí)經(jīng)過信號(hào)電纜向外輻射噪聲；3、印刷電路板本身也直接向外輻射噪聲。抑制措施1、是用多層印刷電路板，結(jié)構(gòu)上屏蔽，減少向外泄漏噪聲。2、單層印刷電路板的“滿接地”，即加粗地線。3、置鋁板、或鐵板于印刷電路板背面

49、，等價(jià)多層印制板的效果。共一百二十九頁2022/7/2962常用(chn yn)的抗干擾元器件電容器電阻器浪涌吸收器濾波器變壓器導(dǎo)電塑料光導(dǎo)纖維共一百二十九頁2022/7/2963電磁兼容設(shè)計(jì)(shj)的三項(xiàng)原則原則1、抑制噪聲源的措施積極抗干擾措施2、切斷噪聲傳遞途徑消極抗干擾措施3、降低受擾設(shè)備(shbi)噪聲敏感度預(yù)防性抑制干擾措施貫穿過程設(shè)計(jì)階段試制階段生產(chǎn)階段現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試階段投產(chǎn)運(yùn)行生產(chǎn)維修。各階段側(cè)重解決的問題和采取措施的重點(diǎn)不同，但相互關(guān)聯(lián)常規(guī)衰減噪聲措施1、吸收浪涌電壓：二級(jí)管、壓敏電阻等2、隔離電源噪聲：隔離變壓器。3、濾除干擾：線路濾波器。4、旁路、吸收、隔離、去偶：電阻器

50、、電容器、電感元件組合。5、新抗干擾措施：光導(dǎo)纖維、導(dǎo)電塑料共一百二十九頁2022/7/2964電容器極限特性模擬電路中應(yīng)用數(shù)字電路中應(yīng)用應(yīng)用中注意事項(xiàng)種類及選用共一百二十九頁2022/7/2965電容器簡介(jin ji)作用(zuyng)電子線路中不可短缺的無源元件，在瞬變過程中它可以充放電，所以可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的耦合、微分、積分、濾波作用，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的去偶和旁路。說明1、介質(zhì)損耗：D=CRe ，越小越好，f100kHz時(shí)，宜采用陶瓷或云母電容。損耗大時(shí)，電解電容發(fā)熱。2、Ri，電容器儲(chǔ)能性能的重要參數(shù)，103M 。3、Le，高頻旁路時(shí)的重要參數(shù)，陶瓷和鉭電容Le值小。4、R1C1，吸

51、收特性，即電容器自充電現(xiàn)象，產(chǎn)生干擾。有機(jī)薄膜電容介質(zhì)吸收現(xiàn)象不明顯，聚苯乙烯電容性能更好。LeReRiR1C1CC-靜電容；Le-等效串連電感；Ri-絕緣電阻；Re-等效串聯(lián)電阻；R1C1-介質(zhì)吸收因子。共一百二十九頁2022/7/2966電容器種類(zhngli)容量(rngling)1、固定電容器2、可變電容器3、微調(diào)電容器使用頻率1、高頻電容器；2、低頻電容器。1、紙介電容器；2、有機(jī)薄膜介質(zhì)（如聚酯樹脂、聚苯乙烯等）電容器；3、云母電容器；4、陶瓷電容器；5、玻璃電容器；6、鋁電解電容器；7、鉭電解電容器；8、氣體介質(zhì)電容；9、液體介質(zhì)電容器。材料共一百二十九頁2022/7/2967

52、種 類優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)注意事項(xiàng)鋁電解電容器容量大、體積小、價(jià)格便宜電感大、限用于低頻、有極性額定電壓80%左右使用鉭電解電容器阻抗低、較鋁電解電容使用頻率稍高，對(duì)時(shí)間、溫度、沖擊等都較穩(wěn)定成本高、有極性紙介聚酯樹脂電容器較鉭電容的阻抗小無大容量產(chǎn)品云母、陶瓷電容電感和串聯(lián)電阻非常小、穩(wěn)定性特別好耐瞬變電壓能力弱，容量小聚苯乙烯電容器串聯(lián)電阻非常低，性能很好成本高、容量小常用(chn yn)電容器的特點(diǎn)共一百二十九頁2022/7/2968電容器極限(jxin)特性工作(gngzu)電壓云母、鉭、聚苯乙烯電容工作電壓為50%額定電壓時(shí)，故障率大大降低。電解電容、金屬紙介類電容工作電壓應(yīng)接近額定電壓，若

53、較額定電壓低很多，損耗增大，故障率增高。鉭電容器噪聲抑制元件，置于印刷電路板上。環(huán)境溫度要適當(dāng)，60度的環(huán)溫較25度環(huán)溫故障率增高210倍。采取措施降低環(huán)溫。溫度共一百二十九頁2022/7/2969電容器在模擬電路(dinl)中應(yīng)用運(yùn)算(yn sun)放大器常與其他電路供電源，電源線長，阻抗大，高頻時(shí)易產(chǎn)生振蕩。正負(fù)電源與地之間并聯(lián)0.11F 陶瓷電容，縮短電容引線。若為高速脈沖，也可使用鉭電容旁路。高增益放大器這類放大器在高、低頻時(shí)都易發(fā)生振蕩，可用穩(wěn)壓電源抑制振蕩，另外也要增加去耦電容。電源線公共阻抗易形成反饋造成振蕩，應(yīng)根據(jù)振蕩頻率可以在電源線中斷開接入50 電阻，正負(fù)電源線之間再接入0

54、.1 F 陶瓷電容去耦，抑制振蕩。功率放大器共一百二十九頁2022/7/2970電容器在數(shù)字電路中應(yīng)用(yngyng)噪聲產(chǎn)生(chnshng)條件對(duì)于TTL電路，動(dòng)作速度510ns，在瞬變電流和公共阻抗（電源和地線之間存在電阻電感）作用下，會(huì)產(chǎn)生開關(guān)噪聲，導(dǎo)致數(shù)字電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。被保護(hù)器件觸發(fā)器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器等通電時(shí)需要復(fù)位的器件，對(duì)RS觸發(fā)器的所有輸入端和地之間都應(yīng)接入陶瓷電容器，增強(qiáng)抗噪能力，預(yù)防誤動(dòng)作。每個(gè)集成電路都接入高頻特性好的旁路電容器（0.01 0.1)。用于抑制開關(guān)噪聲和電源尖峰電流。在印刷電路板的電源入口接入1050 F 鉭電容。抑制措施共一百二十九頁2022/7/2

55、971開關(guān)噪聲波形共一百二十九頁2022/7/2972使用(shyng)電容器時(shí)的注意事項(xiàng)注意(zh y)一務(wù)必縮短電容器的引線，因?yàn)殡娙莸淖杩共⒉浑S頻率的升高而降低，而在其諧振頻率f0 時(shí)最低，高于f0 時(shí)呈感性，低于f0 時(shí)呈容性。注意三高低頻電容必須分開布置，鉭電容對(duì)低頻效果好，而陶瓷電容對(duì)高頻效果好，所以前者應(yīng)安裝在電路板電源入口處，陶瓷電容應(yīng)布置在各集成電路的入口處。在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，陶瓷電容器的安裝孔距必須與電容器的實(shí)際孔距一致，否則電容器的引線就會(huì)加長，增加了電容器的電阻和電感。注意二注意四旁路電容器的位置較縮短引線更為重要，必須布置在每個(gè)集成電路的VCC 和GND的入口，若置

56、于遠(yuǎn)離集成電路的 VCC 和GND之間，也是無濟(jì)于事的。共一百二十九頁2022/7/2973印刷電路板電源與集成電路的配線導(dǎo)線(doxin)連到此處導(dǎo)線(doxin)連到此處共一百二十九頁2022/7/2974電阻器剩余阻抗與補(bǔ)償噪聲降額應(yīng)用噪聲抑制種類及噪聲共一百二十九頁2022/7/2975電阻器種類(zhngli)和噪聲功能(gngnng)1、固定電阻器；2、可變電阻器噪聲起因熱噪聲和電流噪聲是電阻器的必然結(jié)果，這是由于電阻體內(nèi)載流子濃度變化而導(dǎo)致導(dǎo)體電子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。噪聲越小，電阻性能越好。k-波耳茲曼常熟；T-絕對(duì)溫度；B-噪聲帶寬；R-電阻值。熱噪聲電壓大小與帶寬和電阻值方

57、根成正比，與材料和形狀無關(guān)，但電流噪聲與電阻結(jié)構(gòu)有關(guān)，即同一阻值的碳膜電阻和金屬膜電阻，盡管材料不同，但熱噪聲相等，而電阻器的性能隨制造方法而異。按電感分量：繞線型薄膜型合成型按熱噪聲：繞線型薄膜型 呈容性，R 呈感性。這時(shí)的電容叫分布電容，電感叫剩余電感?？梢姡娮柙O(shè)置不妥，會(huì)使其頻率特性發(fā)生變化。采用電阻頻率特性補(bǔ)償電路，呈容性時(shí)接入電感電阻補(bǔ)償，呈感性時(shí)，接入電阻電容補(bǔ)償，這種方法不常用，只有一些精密電路，而且噪聲頻率已知時(shí)方可采用，最妥的辦法就是慎重選擇電阻的類型和阻值，高阻下不可通過頻率較高的電流。補(bǔ)償措施共一百二十九頁2022/7/2977電阻器的降額使用(shyng)降低功率(g

58、ngl)使用電阻工作時(shí)產(chǎn)生功耗周圍溫度升高改變自身電阻值電子電路精度降低。一般額定功率為使用功率的50%，特別精密的電路額定功率為使用功率的30%。脈沖負(fù)載時(shí)，繞線電阻的額定功率為使用功率的40%，碳膜、金屬膜電阻的額定功率為使用功率的20%。盡管一般的電子電路設(shè)計(jì)時(shí)不將電壓作為電阻設(shè)計(jì)的主要因素，但也必須考慮它的實(shí)際耐壓或者實(shí)際壓降，一般情況下，電阻的額定電壓應(yīng)該為最高使用電壓的75%。在高壓電路中，考慮塵埃和溫度因素，額定電壓應(yīng)該為最高使用電壓的50%。降低額定電壓高頻電路中，由于分布電容影響，選用阻值低、體積小的電阻，對(duì)于繞線電阻，要盡量選擇分布電容小的電阻。長期溫升超過允許值時(shí)，故障率

59、增高，所以不論對(duì)于何種電阻，降低負(fù)載使用，會(huì)降低其實(shí)際溫升，只要表面溫度小于40度，基本不會(huì)使其故障率升高。降低頻率溫升共一百二十九頁2022/7/2978用電阻器抑制(yzh)噪聲反射(fnsh)噪聲抑制印制板上三總線上出現(xiàn)阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多次反射噪聲信號(hào)、波形畸變，可在信號(hào)線上接入上拉電阻，提高其抗干擾能力，另外TTL電路和CMOS電路相聯(lián)時(shí)，也要考慮其電平的不一致性，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。白熾燈點(diǎn)亮?xí)r會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，采用驅(qū)動(dòng)管與電阻并聯(lián)開控制白熾燈，它可使燈不亮?xí)r，電阻上流過暗電流，其值約為燈亮式的1/5，達(dá)到限制噪聲的目的。沖擊電流噪聲兩級(jí)晶體管之間的線路電感會(huì)導(dǎo)致減幅振蕩，可以接入阻尼電

60、阻加以抑制，這樣接入后，后級(jí)晶體管的波形會(huì)大大改善。減幅振蕩共一百二十九頁2022/7/2979浪涌吸收器性能比較選擇方法噪聲抑制浪涌吸收器種類注意事項(xiàng)共一百二十九頁2022/7/2980 器件 項(xiàng)目壓敏電阻新型半導(dǎo)體雪崩二級(jí)管響應(yīng)時(shí)間25ns2 s5ns漏電流2001000 A5 A偏移2030%5%10%可靠性短路型且性能低不會(huì)疲勞壓敏電阻和TRS的性能(xngnng)比較共一百二十九頁2022/7/2981浪涌吸收器的種類(zhngli)浪涌電壓(diny)電流浪涌電壓（電流）：主電路在工作過程中由于外部原因?qū)е鲁霈F(xiàn)較正常工作電壓高許多倍的瞬時(shí)電壓（電流）。經(jīng)常見到的有雷電浪涌電流和開關(guān)