电子电路设计中抗干扰技术的实现
​陈照兵
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​陈照兵,. 电子电路设计中抗干扰技术的实现[J]. 电路系统研究,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157097.
摘要: 通常在电子电路的设计过程中会产生干扰现象,这种干扰为电子电路的设计工作带来很大的阻碍,为了最大程度上降低这种阻碍,所以需要设计抗干扰技术来降低电子电路设计过程中存在的干扰现象。为了切实有效地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,电路的使用寿命也会由此得到延长。
关键词: 电子电路;抗干扰;稳定运行;设计
DOI:10.12721/ccn.2021.157097
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引言

在科技飞速发展的今天,集成电路在各领域中的实用价值越来越突出,日常生产生活都已经离不开集成电路的运行。但是,电子电路却在随时随地遭受着来自四面八方的电磁干扰,一旦其失去抗干扰能力,将难以正常工作,为人们的日常生活、生产带来难以预料的损失。因此,提升电子电路设计中的抗干扰能力,促使电子电路正常、高效运行下去已成为相关研究人员及设计人员所要面对的首要问题,不断探索和提升电子电路设计中的抗干扰能力已经刻不容缓。

1抗干扰技术分析

1.1复杂的电磁干扰

电子干扰具体就是指外部环境产生的噪音。其中传导干扰最为常见,主要就是以导电为介质,将网络信号传输至电网络。电磁干扰之间关系非常复杂,但是一般以强电间的干扰等为主。

1.2地线干扰当前,地线干扰的产生,其主要因素为电子电路系统内部产生。在电子系统实际运行过程中,其中各个部分电路都依托于单个直流电源,或者是不断电源间存在不共地的现象,进而导致电路中电流在流经公共的电阻时,会形成电压降的现象,进而导致干扰信号的产生,而这种干扰信号就是所谓的地线干扰。

1.3 PCB抗干扰设计

在进行PCB抗干扰设计时,为了保证设计的准确性,需要采取切实有效的措施提升产品的抗干扰能力,发挥PCB的性能优势。在具体设计过程中,需要合理进行布局,符合电路设计的基本要求,这就需要相关设计人员在进行设计时,对PCB的尺寸进行严格的控制,保证其抗噪能力显著的基础上,控制设计资金的投入[1]。针对PCB的特征对电子线路中原件的具体位置进行确定,并准确进行布局,使抗干扰设计更加准确、有效果,保证电子产品的使用性能不会受到其他因素的影响。其次需要严格按照PCB抗干扰设计的要求进行准确的设计。在实际设计过程中,为了使电路上下沿跳变速频率可以保持稳定的状态,需要准确使用低串联电阻,优化地线圈围时钟区,避免时钟线的增加,使驱动电路可以与印刷板边有较近的距离,并准确选择布线方式。另外,还需要采取切实有效的措施对元件引脚进行控制,使走线位置可以与噪声敏感元件留有足够的距离,以降低干扰的产生。特别是在信号电路附近绝不能有电流环路的产生,避免影响信号接收效果。在有需要的时候,可以将铁氧体高频扼流圈增设在电子线路中,使不同信号可以处于独立的状态,减少噪声干扰没从而保证电子线路设计的稳定性。

2电子电路设计当中的硬件抗干扰技术

2.1安全接地技术

安全接地技术实际上在实际应用当中较为常见,即将设备外壳与大地进行有效连接,利用大地巨大的电阻转移设备外壳的电子,减少电荷增加以及对工作人员或生产设备产生的影响,强化生产安全。生产设备的绝缘层在实际使用当中极其容易失效,设备外壳因此带电,如果大量的电集中在设备外壳而没有被及时转移,那么将会产生严重的后果。接地技术可以在第一时间将设备外壳带有的大量电子转移到大地当中,同时可以迅速切断电源,实现了对设备以及人员安全的有效保护[3]

2.2避雷接地技术

用电设备在使用过程中需要具有强大的避雷效果,一般在天气比较恶劣的情况下,可以使用避雷针降低雷电产生的影响,使电荷可以发生转移,雨天在雷电的影响下,会产生大量的电荷,一旦与用电设备进行接触,可以在短时间产生大量的电荷,对人的生命安全产生影响,所以必须使用技术对电荷进行转移,对人进行保护,使用电设备可以不受到雷电的影响,正常进行使用[2]

2.3地线干扰处理措施

当前,地线干扰处理的方式可以归纳为:(1)在电子电路实际运行过程中,可以采用一点接地,然后将电子系统中各个部分的地进行自成一体,以此为基础,将其分别连接到公共地上,以此实现对地线干扰的有效抵抗[5]。但是需要注意,印刷电路板中不适合进行布线,可以实际抗干扰需求为基础,通过加大地线宽度的方式进行地线干扰的减少;(2)需要以实际情况为基础,将弱信号与强信号地线有效分离,然后分别将其连接到地上,以此提升电子系统的抗干扰系统;(3)在电子系统运行过程中,模拟信号与数字信号也需要进行有效分离,以此避免二者出现交叉混连的形式;(4)在实际抗干扰措施实施过程中,无论采用哪一种抗干扰形式,都需要注重接地线的长度与宽度,尽可能在最大程度上进行电阻的降低。

2.4综合防护处理措施

在当前电子电力抗干扰过程中,要想促进电子电路抗干扰效果的提升,可以采用多种方式结合的形式进行抗干扰。基于此,可以通过对综合措施的应用,在进行电磁滤波过程中对各种噪声进行干扰,也需对雷电所产生的冲击进行防备。所以,在电子电路抗干扰过程中,需要注重综合性分析考虑,进而起到良好的抗干扰效果[3]

2.5光电耦合传输抗干扰

该种方式主要是通过光电耦合器实现抗干扰目标,主要是因为电耦合器由发光二极管和光敏三极管构成,而二者之间又是相互绝缘地,不仅能够实现对尖峰脉冲和各种噪声干扰的高效抑制,同时也能够促使过程通道上的信噪比得到增强。在实际应用的过程中,信号将从发光二极管进入,这时二极管会发光,在光敏三极管基极正式感受到光照的过程中,会对所接收到的光信号进行转变,将其化为电信号,并且通过集电极传递出去。经过上述的探讨可以发现,输入和输出两者间并没有什么关联,因为二者已经被隔离开来,也就表明仅有光耦合,而与电并无联系。基于此,两边的地不同,各部位之间相对独立。在进行电子电路设计的过程中,如果能够在每条输入信号线和输出信号线之间都设置一个光电耦合器传输信号,那么将实现对信号地线干扰的有效控制,还能够避免信号线上的噪声干扰。除此以外,因为光耦合器的输入阻抗并不是很高,不过其叠加而成的噪声信号内阻过大,也就表示就算噪声信号的幅值并不是很小,可其通过光耦合器中,都会使其降低,最终变成极其微弱的电流,并不能够促使二极管发光,也就实现了对干扰的抑制[4]

3结束语

随着科学技术的不断发展和创新,电子电路在各领域应用广泛,并向着深度和广度发展。但是在使用过程中很容易受到其他因素的影响,产生干扰问题,对产品的使用性能产生影响,所以需要对电路设计进行优化,减少干扰的产生,保证产品设备使用性能。

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] 孟祥荔.电子电路设计中的抗干扰措施[J].设备管理与维修,2019(03):56-57.

[4] 潘庆国,胡猛,彭雪娟.浅析电子电路设计中的抗干扰措施[J].黑龙江科技信息,2018(30):147-148.

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