引言
随着电子信息技术的发展，大规模集成电路已经成为电子产品设计和开发的必经之路。数字电路作为主要的设计思想，广泛应用于电路设计中。通过数字信号传输可以方便地实现数字逻辑运算和算术运算，广泛应用于电力电子器件的设计中。随着电控芯片CPU性能的不断提高，PCB所承担的性能也要相应提高。为了保证数据传输的效率，电路板的抗电磁干扰性能尤为重要。要解决抗电磁干扰的问题，要从导线方面来讨论，因为我们都知道两条平行或接近平行的传输线会产生串扰干扰。与共模传输相比，差模传输电磁干扰小，信号能量损失少，可以保证数据信号的完整性。因此，差模传输在抗干扰应用中被广泛使用。此外，设计人员和开发人员在设计电路时，往往会对电子器件进行不合理的布局，忘记安装屏蔽线或使用受干扰的敏感元件，使电路容易受到电磁干扰，电磁干扰已成为电子产品设计中的一大难题。因此，分析干扰的基本要素，设法切断干扰的来源和传播路径，是数字电路抗干扰的有效途径。
1数字电路设计中的干扰因素
随着科技的发展，目前人们使用的电子设备通常采用先进的数字电路。相对于过去模拟电路发出的模拟信号，数字电路发出的电子信号更加稳定，受环境中噪声的干扰较小，但干扰依然存在。数字电路技术的进步促进了电子设备的发展和普及。为了提高数字电路的抗干扰能力，本文首先分析了抗干扰因素。1.干扰源。不同的电子设备、电子元件、电子信号或其他信号可能会干扰数字电路的数字信号。数字电路设计中常见的干扰源主要有雷电、电击、继电器等。在这些干扰源的影响下，数字电路中的数字信号无法传递，影响电子设备的正常使用。2.传播途径。在数字信号传输过程中，一旦传输信道或介质受到干扰，也会影响信号的传输。由于空中信号的干扰，数字信号的传播路径被阻断，影响了数字电路的传播效率。这是数字电路设计中最困难的干扰类型。3.敏感设备。由于数字电路对各种数据信息的精度要求很高，所以数字电路中有大量的精密器件。电子设备中的数字电路和敏感器件在提高电子设备性能时，很容易使数字电路受到干扰，影响设备的正常使用。
2数字电路信号传输中的抗干扰技术
在数字电路信号传输中，首先要防止信号受到干扰源的干扰。通常的方法是屏蔽干扰源或加强数字电路的滤波能力。屏蔽干扰源的方法主要有：在干扰源电路中增加屏蔽装置，如在干扰源电路中增加二极管，分流电流以减少电流对干扰源的影响，从而达到抑制干扰的目的；或者将干扰源放置在屏蔽框罩内，用接地的金属屏蔽框罩屏蔽干扰。在数字电路中加强滤波器设计也是一种可行的数字信号抗干扰方法。
当数字信号在传输过程中受到干扰时，通常会受到传导干扰或辐射干扰，对于传导干扰和辐射干扰的抑制方法是不同的。传导干扰可以通过使用良好的电源、合理划分数字信号、增加滤波电路、使用屏蔽电缆来降低。至于辐射干扰，通常用屏蔽框盖来保护。
一般的数字带通滤波器可以有效地消除200~600Hz的干扰信号，但很难完全消除数字信号数字电路的信号传输频带内的干扰信号。为了不降低输入信号频谱对滤波性能的影响，设计了一种用于自适应滤波数字电路信号的传输抗干扰电路。可以修改自适应滤波器的参数和结构。当检测到外界干扰时，滤波器可以通过自适应算法调整滤波参数，重新调整抗干扰电路的滤波能力。自适应滤波数字电路信号传输抗干扰电路不需要精确计算信号处理系统的结构和参数，能有效发挥电路的抗干扰能力。自适应滤波数字电路信号抗干扰电路的主要器件是自适应滤波器，其去除数字电路信号传输干扰的逻辑如图1所示。
图1 自适应滤波器抗干扰原理示意图
其中a(i)和b(i)表示输入信号，输入信号分别由数字滤波器滤波，c(i)表示预期信号。这个信号与实际输出信号d(i)之间存在一定的误差，用e(i)表示。自适应滤波器的自适应算法是通过修正误差参数来自动获得误差参数。误差参数的计算方法在下面的公式1中示出。
e(i)=c(i)-d(i) (1)
3.2电路设计
自适应滤波技术的重要作用是消除噪声和干扰信号，从最复杂的数字信号中获取用户需要的数字信号。在滤除干扰信号的同时，还能有效保证原始信号不受影响。结合自适应滤波器的抗干扰原理，设计了一种自适应滤波数字电路信号传输抗干扰电路结构。如图2所示，移相器、同相加法器和FIR自适应滤波器是自适应滤波电路的主要组成部分。
图2 自适应滤波电路结构示意图
基于同相加法器，有效地将同相信号相加，输出阻抗和输入阻抗分别为低阻抗和高阻抗。使用NE5532加法器可以提高单位增益和输出幅度，减少信号失真，保证电路短路保护功能正常工作。同时，0~180正向移相器调整数字信号的波形。
该电路使用FIR滤波器对信号进行滤波。该滤波器集成了信号预处理模块、电源管理模块和逻辑触发模块，完成信号滤波和干扰抑制。电源模块采用三路供电结构，为整个滤波电路提供可靠的电源需求，通过稳定的电源减少滤波器波动。预处理模块首先去除部分周围噪声，可以降低信号滤波的难度。数字信号将干涉信号和原始信号分成三路进行处理。a1(i)、a2(i)和a3(i)分别表示原始数字信号、干扰数字信号和两个中间信号的混合信号。FIR自适应滤波器正确地分析了干扰信号a2(i)的特性，得到了抵抗特定频率范围内信号干扰的算法。它有效地去除了混合信号a3(i)中的干扰信号a2(i)，并最终输出原始信号波形。
结语
随着智能电子设备的不断普及，日常生活和生产中充斥着各种电子设备。避免数字电路信号传输中的干扰已经成为保证电子设备正常工作的基本要求。数字信号干扰的种类很多，抑制数字信号干扰的方法也很多。本文首先分析了数字电路信号传输中的干扰因素，并提出了抑制干扰的技术方案。最后，详细介绍了自适应滤波数字电路信号传输抗干扰电路的设计。
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