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(duì)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。抗干擾的電子電路系統(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(duì)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(hào)：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(hào)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(hào)抵達(dá)電子設(shè)備時(shí)，多多少少會(huì)對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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。空間輻射干擾通常分為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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)度超過了一定的限度。當(dāng)連接線的長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾，盡量使2種不同信號(hào)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(duì)于信號(hào)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(zhǎng)度，在距離較長(zhǎng)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(zhǎng)傳輸線的始端不使用接門電路，以防信號(hào)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〕