電子線路的噪聲抑制技術分析

邱明

（南平技師學院 福建省南平市 353000）

1 電子線路中的噪聲監測方法

在對電子線路中的噪聲進行監測時，主要的方法有三種，第一是觀察法；第二是萬用表靜態監測法；第三是示波器動態監測法。以下是這三種方法的具體應用概述：

1.1 觀察法

在對電子線路中的噪聲進行監測時，一種最為基本的監測方法就是觀察法。通過觀察法，可以找出電子線路中肉眼可見的缺陷，比如整體線路中的各個元件之間是否存在接觸不良現象，或者是否存在線路出現斷路問題等，并及時采取合理的手段來解決觀察到的電子元件問題。但是這種方法的適用范圍非常有限，僅能夠對肉眼可見的電子元件問題進行監測[1]。一旦觀察到有異常存在，應根據實際情況，及時采取科學合理的措施來加以解決。

1.2 萬用表靜態監測法

萬用表也叫做復用表和多用表，在電子線路中屬于一種較為常用的電氣儀表，其主要功能是對電子線路中的電阻、電壓和電流進行測量。在電子線路噪聲監測中，萬用表主要通過電壓的靜態監測來實現。監測中，若發現電子線路中的電壓不穩定，便說明線路有故障存在，這時的電子線路中也很可能存在噪聲問題[2]。在檢測到了有噪聲問題的存在之后，便可通過分段檢測的方式來確定產生噪聲問題的電子元件，然后根據實際情況進行維修或更換處理。

1.3 示波器動態監測法

通常情況下，在電子線路中的電壓或電流等出現異常時，線路中就會有異常的噪聲產生，所以在具體的噪聲監測中，通過這些參數監測便可及時發現線路中的噪聲問題，同時，按照不同的監測位置，也可以及時發現電子線路中是否有噪聲存在。具體監測中，借助于示波器，便可對交流電波形進行監測，只要將測試信號緩慢注入到電路中，便可對電路的穩定性進行動態監測，若監測到波形異常，則表明電路不穩定，其中很可能存在噪聲。在檢測出了異常波形之后，便可通過分段檢測的方式來進行電子線路中噪聲具體位置的檢測，以此來及時發現問題所在，并 根據實際情況對電子線路中存在的問題進行處理。

2 電子線路中的噪聲抑制技術分析

在電子線路中，噪聲干擾指的是從電路板中所發出的一些雜散能量，或者是從外部進入到電路板中的一些雜散能量，比如低頻傳導型的電磁噪聲、高頻輻射型的電磁噪聲、靜電放電型的電磁噪聲以及由于雷電所引起的電磁噪聲。在電子線路所有的電磁噪聲中，最難以控制的噪聲便是高頻輻射形式的電磁噪聲。因為這種噪聲的頻率范圍在30MHz 到幾GHz 之間，而能量在這一頻段上又有著非常短的波長，所以即使是在電路板上布設非常短的線，這個線也可以成為一個發射天線。同時，如果這一頻段上的電路出現了電感增加現象，電磁噪聲也會增加，在電磁噪聲增加到了一定的程度時，電路便很容易失去其正常的功能。

在電子線路中，噪聲抑制技術有很多種，比如尖峰噪聲硬件線路抑制、濾波抑制、屏蔽抑制以及接地抑制等。具體抑制過程中，技術人員應根據實際情況來選擇合理的抑制技術，以此來發揮出充分的技術優勢，確保電子線路中的噪聲抑制效果。

2.1 尖峰噪聲的硬件線路抑制技術

2.1.1 電氣隔離

為有效避免電壓過高、電流過大和功率過大等問題所造成的電子線路噪聲，保障電子線路與設備的正常應用，可對電子信息的傳輸線路進行電氣隔離，也就是讓電子下線路的前后兩個部分之間不存在電氣連接，使其成為兩套相互獨立的系統，并對其各自進行獨立的電源以及參考電位設置，通過光或者是磁的形式來進行信息傳送。這樣便可有效避免裸露線路帶電現象所引發的電子線路噪聲問題，保障電子線路與電子設備的安全穩定運行。

2.1.2 光隔離

光隔離就是借助于光進行信息傳遞的一種電氣隔離方法。因為光有著非常好的電氣絕緣性能，強磁場以及雷電等都不容易對其信號傳遞造成影響，是一種非常理想化的隔離手段。就目前的光隔離技術來看，其主要的器件包括光電隔離器、光電開關、模擬信號形式的光電隔離裝置、光觸發形式的可控硅以及光纜等[3]。將此類裝置應用到電子線路中，便可達到良好的光隔離效果，避免電子線路運行中的尖峰脈沖引發的噪聲問題。

2.1.3 將隔離硬件設置在交流電源的輸入端

在電子設備交流電流的輸入端，可進行超級隔離變壓器以及各種類型的電力電壓互感器設置，并設置好隔離放大器，這樣便可借助于鐵磁共振的作用來實現尖峰脈沖的有效抑制。同時，也可以將頻諧均衡形式的噪聲干擾抑制器串聯在電子設備的交流電源輸入端，讓尖峰電壓所產生的能量被分配到各個頻段，這樣便可顯著降低其破壞性。另外，也可以將壓敏電阻并聯到電子設備的電源輸入端，因為尖峰脈沖條件下的電阻最小，所以壓敏電阻的并聯可以在電子設備中起到良好的分壓作用，以此來有效削弱其電壓干擾，達到良好的噪聲抑制效果。

2.1.4 將續流二極管設置在繼電器線圈上

在電子設備的應用中，可以將續流二極管設置在繼電器線圈上，使其線圈斷開時的反電勢干擾得以有效消除，進而達到良好的噪聲抑制效果。

在此過程中，應該將火花抑制電路并聯在繼電器兩端，以此來降低火花對電子線路的影響，使其噪聲得到良好抑制[4]。同時，也應該將濾波電路設置在電機上，盡量縮短其電感和電容引線，避免引線過長對線路運行的影響，以此來達到良好的噪聲抑制效果。

2.2 濾波技術

表1：幾種典型電子線路噪聲屏蔽技術參數

2.2.1 波形濾波

該技術主要將真假信號波形不同的前沿陡度作為基礎來進行設置。比如，在聲發射信號有著很陡的前沿波形時，便可通過一個計時器和兩個門限電路來加以鑒別，如果信號前沿超出了下門限，計時器便會啟動，而在信號前沿達到了上門限時，計時器便會停止計時，然后通過門電路以及比較器來進行信號鑒別，只有其計時在規定范圍以內的情況下才可以將其判定為真信號，并使其進入到電子線路或者是電子設備中。如果計時超過了規定范圍，便會將這個信號判定為噪聲信號，然后將其“拒之門外”，這樣便達到了良好的電子線路噪聲抑制效果。

2.2.2 幅值濾波

如果電子線路中的信號幅度大，噪聲幅度小，這種濾波技術就比較適用。在通過該技術進行電子線路噪聲抑制的過程中，借助于比較器中的門檻電路設置，可對相應的信號幅值進行檢測，如果其幅值高于門卡信號，便將其判定為正常的信號，使其進入到電子線路或者是電子設備中；如果信號幅值低于門檻信號，便將其判斷為噪聲信號，阻止其進入電子線路和電子設備。

2.2.3 空間濾波

該技術的應用需要將有效信號源具體的空間位置作為基礎，通過有效信號位置的自制定，將來自于其他空間的信號判定為噪聲信號。具體應用中，其主要的鑒別方式有兩種：

（1）符合鑒別，比如，在用發射儀對一條焊穎進行監測的過程中，需要在焊穎兩側對稱進行相應的傳感器設置，如果這兩個傳感器可以在同一時間內接收到焊穎信號，便可將其判定為真信號，并允許其進入到儀器中；而如果兩個傳感器所接收到的信號并不具有同時性，則會將其判定為噪聲信號，并阻止其進入儀器。

（2）主從鑒別，比如，在借助于發射儀對某一區域進行監測的過程中，可以按照主從形式來進行傳感器劃分，來自于監測區域的信號如果先被主傳感器接收到，則可判定為真信號，允許其進入到電子線路和電子設備中；而如果信號先被從傳感器接收到，則可以將其判定為噪聲信號，阻止其進入電子線路和電子設備。通過這樣的方式，便可達到良好的空間濾波效果，實現電子線路噪聲的有效抑制。

2.3 屏蔽技術

在對電子線路進行噪聲抑制的過程中，屏蔽技術也是一項重要的技術手段。借助于屏蔽技術，可以對電磁耦合、電耦合以及磁耦合所引起的電子線路噪聲問題起到良好的抑制效果。屏蔽技術的主要原理是讓電流從電阻很低的金屬材料中通過，以此來防止高磁通所造成的干擾。而在該技術的具體應用過程中，主要是借助于電子設備中各種儀表和儀器的線路布設調整來達到良好的噪聲干擾抑制效果[5]。表1 是幾種典型電子線路噪聲屏蔽技術參數。

具體抑制過程中，首先需要單獨進行弱電線以及強電線的布設，并讓這兩種電線之間具備一定的距離。在對連接線進行選擇的過程中，應通過不帶網眼的鋁箔材料來進行電纜屏蔽，盡可能減小引線裸露部分的面積。對于同軸電纜，則需要單獨做接地設置，以此來保障磁場耦合的合理性。其次，可通過雙絞線來保障與線路相反的回路和線路的歷程相等，以此來達到磁場干擾抵消效果，讓電子線路噪聲得到有效抑制。最后，對于電磁耦合干擾所導致的噪聲問題，可以在干擾源周圍布設屏蔽結構，并讓這個屏蔽結構和大地之間建立起有效連接。通過這樣的方式，便可有效屏蔽掉來自于電場的電磁耦合干擾，讓回路以及臨近線路中的噪聲問題得以解決，從源頭上達到良好的電子線路噪聲抑制效果。

2.4 接地技術

在對電子線路中的噪聲問題進行抑制的過程中，接地技術也是一種十分有效的噪聲抑制技術。在電子線路的設置過程中，為實現噪聲耦合現象的有效避免，一般會將三條地線分開設置在電子線路的儀器中。其中，一條接地線屬于低電平形式的接地線；一條接地線屬于高電平形式的接地線，也叫做噪聲接地線；另一條接地線屬于儀器金屬外殼接地線，又叫做金屬件接地線。為達到良好的噪聲抑制效果，具體設置中，不可將這三條接地線連接在同一個位置，而是應該將地線以及備用端子設置在高電平端子和低電平端子這兩者之間，模擬地線應該和數字地線之間分開設置。通過這樣的設置方式，便可讓電子線路噪聲得到良好的接地抑制效果，避免電子線路噪聲問題對整體線路運行質量的不利影響，確保電子線路的良好穩定運行。

3 結束語

綜上所述，在進行電子設備的應用過程中，對于發現的噪聲，應根據實際情況來采取合理的噪聲抑制技術加以抑制，包括尖峰噪聲硬件電路抑制技術、濾波技術和屏蔽技術等，這樣才可以讓電子線路中的噪聲得到有針對性的抑制，避免噪聲干擾所引發的一系列問題，確保電子線路與電子設備的安全穩定運行。