电子电路设计中抗干扰技术的实现
谌帅业 商登辉
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谌帅业 商登辉,. 电子电路设计中抗干扰技术的实现[J]. 电子商务进展,2022.1. DOI:10.12721/ccn.2022.157107.
摘要:
为了切实有效的实现电子电路设计的抗干扰,需要对电子电路抗干扰技术有一个全新的认知,通过有效的抗干扰技术为电子电路提供稳定的运行环境,最终符合实际使用的需求,电路的使用时间也会由此得到增加。面对现阶段电子电路在实际应用过程中存在的问题,需要设计出一种行之有效的抗干扰技术来满足实际运作的价值与需求。
关键词: 电子电路;抗干扰;稳定运行;设计
DOI:10.12721/ccn.2022.157107
基金资助:

引言

电磁干扰以及涌浪电流因素会严重影响到电子电路的正常工作,使电子电路没有办法得到正常的运行,甚至会导致系统出现崩溃,出现一些不必要的损失,所以对电子系统设计过程中必须要考虑到系统的可靠性以及抗干扰的能力。

1电子电路中较为常见的干扰

1.1由电网所引起的干扰,比如雷电感应产生的强烈的高频浪涌电压等。

1.2由地线所引起的干扰,其属于电子系统内部干扰,是因为电子电路的电流都会通过一个公共地电阻,进而导致电压降,由此形成噪声干扰信号,影响到电子电路的正常运行。

1.3由信号通道所引起的干扰,包括信号线之间的串扰等。

1.4由空间电磁辐射所引起的干扰。

2电子电路干扰问题造成的危害

在电气系统中,电源是主要的供电设备,也是构成电气系统的主要构件。电磁干扰会顺着导线传输到整个系统中,导线也就成为了干扰源的主要载体,从而对信息的传导造成干扰。电磁干扰对电子电路安全、稳定运行都有非常严重的损害,轻则导致设备发生低频振荡,重则会导致整个系统陷入瘫痪状态,无法正常工作。空间辐射干扰也是电气调试中电子电路比较常见的干扰形式,主要通过空间来传递干扰,累积到最后可导致电子电路整体系统都受到不同程度的干扰,甚至会影响其他电器元件的运行效率。根据辐射范围的不同,空间辐射干扰主要分为两大类:其一是远辐射干扰,其二是近耦合干扰。其中远辐射干扰主要存在于整个电子系统中,而近耦合干扰,则主要存在于电子设备内部。干扰现象在电子电路中是客观存在的,很难从根本上得到规避,一旦发生干扰问题,干扰因素就会沿着输电线路或者缆线进入到电子元件和电气设备中,引发更加严重的干扰现象,甚至会影响信息和数据的正常传输。部分“顽固”的干扰因素,会导致电路元件发生低频振动,如果没有及时发现,甚至会损坏大电气设备或者元件,引发更加严重的故障。比如:空间辐射是电子电路中比较“顽固”的干扰因素,主要通过空间进行干扰,如果情况严重,也会对调试系统造成不同程度的影响甚至是损坏。

3分析抗干扰技术

3.1电磁干扰

对电子电路产生的电磁干扰实质上就是来自于电路工作环境外部的噪声,其中最常见的一种干扰是传导干扰。传导干扰的介质为导电,通过这种介质实现网络信号向电网络的传输。电磁干扰具有复杂的关系,尽管如此最常见的电磁干扰类型还是强干扰。

3.2电磁兼容

常见的电子电路主要是由电容器组成的,电路当中产生电压,此时带电元件会产生电场,电路中通过电流,载流体周围产生电场。为了实现对信号的有效控制,一般使用低频率控制器实现信号控制,保证信号稳定传输,最大程度上规避避不同类型信号相互之间产生干扰影响,妥善处理接地线,控制产生的噪音。解决设备之间产生的矛盾是电路抗干扰的重点工作内容,最大程度上实现多种设备在同一环境下的稳定运行,实现设备兼容效果。解决电磁干扰的抗干扰工作是非常复杂的,因此需要仔细了解设备的工作环境与条件,分析设备环境当中可能存在的干扰因素。为了最大程度上强化抗干扰能力,需要尽可能选择符合要求的电子产品,明确产品使用的要求与标准,在此基础上进行全局安排,实现设计的科学性、有效性,使抗干扰工作有效落实。

3.3印制电路板抗干扰

印制电路板通常简称为PCB,在进行PCB抗干扰设计时,为了确保设计的准确性,需要借助一系列措施来实现设备抗干扰能力的提升,使PCB的优势得到最大发挥。在设计PCB的过程中需要确保布局的合理性,以满足电路的实际需求。为了实现这一点,工作人员在设计过程中需要严格控制PCB的尺寸,同时兼顾有效的抗干扰能力以及设计成本。精准定位PCB电子线路当中元件的位置,同时进行准确的布局,以实现更加精准的抗干扰设计,从而保证电子产品的使用效果不会因为周边因素而受到干扰。最重要的是设计PCB需要严格依照实际要求来进行。在实际的设计工作中,为了实现电路上下沿跳变速频率的稳定状态可以一直保持,需要进行精确的低电阻串联工作,使地线圈围时钟区最大程度上得到优化,避免添加多余的时钟线,保证驱动电路与PCB的近距离,配合最恰当的布线方式。除此之外还需要采取一系列措施实现对元件引脚的控制,确保走线位置与对干扰相对敏感的元件保持适当的距离,最大程度上降低干扰的产生,强化信号接收效果。如果实际应用需要,可以选择在电子线路中增设铁氧体高频扼流圈,实现不同信号之间的独立,降低干扰,维持设备稳定运行。

4加强电子电路设计抗干扰的策略

4.1全面抑制干扰源

4.1.1杂散性电磁干扰

电气调试中,在电子电路周围存在很多分散电路,从而形成了比较杂散的电磁场,各种元件都会受到杂散性电磁场的干扰,从而影响运行效率。抑制杂散性电磁干扰可从以下两个方面入手:①落实屏蔽措施。无论是磁屏蔽,还是静电屏蔽都可以有效降低杂散性磁场对电子电路造成的影响。需要电气调试人员高度重视屏蔽线外套的接地问题,以提升屏蔽效果。②合理调整布局和布线。就布线而言,平行布线法可能会增加干扰,分开布置则能有效降低干扰,并在布线时要尽量减少走线的长度。对布局而言,电气调试人员需要根据变压器的安装的位置综合考量,选择对放大器影响比较小的位置合理摆放。

4.1.2信号通道干扰

在进行电气调试过程中,经常会需要远距离控制,传输线长度越大,则干扰就越大,传输信号也就更容易发生失常。为解决这一问题,需要针对长线信号传输时干扰的预防办法进行深入研究,尽量缩短传输线的长度,减少信号通道的干扰。此外,通过无极电容法、双T滤波法等也可以起到抑制电容的效果,从而对干扰通道进行有效抑制。

4.2抗地线干扰的措施

(1)在进行实际设计的过程中,应该以一点接地为主,也就是要保证各部分的地自成一体之后,再分别接到公共地的一点上。需要注意一点,由于在印制电路板上使用该种措施并不容易布线,所以大多改用串连接法。基于此,为确保将地线噪声干扰降至最低,可通过增加地线宽度的方式应对。(2)在进行实际设计的过程中,设计人员需要将强信号电路与弱信号电路的地分开,但是需要将二者在同一点上进行接公共地操作。(3)在进行实际设计的过程中,设计人员还需要将模拟地和数字地分开,同样需要将二者在同一点上进行接公共地操作,但是要注意不要让二者出现交叉混连的问题。(4)在进行抗地线干扰设计的过程中,不管采用哪种方式接地,都应该确保接地线短一些、粗一点,这样能够有效降低接地线的电阻。

5结束语

综上可知,随着现代科技的不断发展,电磁干扰的范围已经越来越广阔,如果不给予解决,那么将无法确保电子电路在电磁干扰中正常运行。因此,为了不断提升电子电路设计水平,以及其运行效率,就需要相关设计人员能够注重电子电路的抗干扰设计,要能够在不断实践中积累经验,找到更多可以融入到电子电路设计中的抗干扰措施。

参考文献

[1] 陈华毅.电子电路抗干扰技术研究[J].科技风,2020(02):93.

[2] 罗思思.电子通信工程设备抗干扰接地策略[J].电子技术与软件工程,2019(20):37-38.

[3] 邓秀婕.电子电路设计中抗干扰技术[J].电子制作,2019(16):65-66.

[4]王欢,刘鹏飞.浅析电子电路设计中的抗干扰措施[J].百科论坛电子杂志,2019(10):153.

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