电路设计的抗干扰举措

2019-10-21 19:49于占勇
科学与财富 2019年8期
关键词:电路设计优化措施

于占勇

摘要:在电路设计过程中,由于各种环境因素的影响,经常会出现各种干扰问题,这就影响了电路设计的质量,基于此,结合实际,总结了电路设计的抗干扰举措,希望能够给相关设计人员提供一点参考。

关键词:电路设计;抗干扰问题;优化措施

0前言

如今我国的科技水平正不断快速的向前发展,越来越多的电子产品出现在我们的周围,他们为我们的生活带来了便利,但是在带来便利的同时也遇到了一些相对应的问题,那就是电子产品受到自然因素或者人为因素干扰无法正常的进行工作。电子电路的主要工作就是为我们传递相关的信息,但是在有了干扰之后便无法进行准确的信息传输,甚至完全无法工作,那怎样去抗干扰就成了一个急需去解决的问题,在进行电子抗干扰设计的时候首先要明确两点:第一是干扰电子产品正常进行工作的源头在哪。第二是弄清楚它是怎样对电子产品进行干扰的,只有明确了这两点才能进行针对性的抗干扰设计,有效的抵抗干扰。

1研究电子电路设计中抗干扰措施的重要意义

电子产品在设计之初为了防止外部的干扰和准确的传输相关信号,传输信息都是采用的弱电流,弱电流相较于强电流在信息的传送中具有很大的优势,这在很大程度上避免了一定干扰,但由于环境的日益改变和电磁场的动态变化,大自然在某些情况下会出现电荷较多的情况,會影响到电子电路,除了环境中的影响因素之外,各种人为所创造的电磁干扰也会在很大程度上破坏电子电路,导致电子电路无法正常工作,这对于人们的正常生活来说是极大的困扰。为了更好保障我国的各种电子电路的正常工作,促进我国电子产品行业的不断发展,针对性的进行抗干扰设计已经成为了我国目前必然要进行的工作。目前我国信息智能化时代,抗干扰研究不仅对于人们的生活有重大关系,对于整个国家的国防安全也有重要的作用,确保各个电子电路的安全正常工作,才能使得人们真正享受到来自科技水平进步的成果。

2干扰源的种类

电子产品在工作中所受到的干扰是多种类型的,想要确保电子电路正常的进行电流信息传输,就必须针对不同的干扰进行不同的设计。不同类型的电子干扰会有不同的干扰来源,抗干扰设计的前提就是了解干扰源头,不同的干扰源头也会有不有的传播通道,主要有以下几种类型:

1)、各个区域所存在的电网对于电子电路的干扰;

2)、各个区域所埋藏的地线对于电子电路的干扰;

3)、各个区域所具有的信息通道对电子电路的干扰;

4)、各个区域所发生的杂散电磁辐射对电子电路的干扰。

3抗干扰的措施

3.1电网干扰及抗干扰措施

目前通常情况下所使用的直流电压都是直流电源经过变压器、整流滤波等产生的,而所工作的交流电网在大功率设备启动的时候会产生突变从而对其他电子电路产生干扰,这种干扰对于电子电路的影响是非常大的,需要加以消除。

(1),将屏蔽层接地安装到电源变压器中,降低相关的电容值,减少相关的高频干扰所带来的影响。

(2)在消除和阻止相关的固定频率的相关干扰信号时,使用双T滤波器是最好的选择,它能有效的防止一些特定频率的干扰。

(3)使用0.01~0.1UF无极性电容,接到相关设备的端口,防止某些电频干扰的进入。

(4)将交流和直流地下埋藏线分开,使得直流地线离开地面,让原来的交流地线继续与大地接触,这样可以减少一些交叉接触的电路干扰。

3.2信号通道干扰及抗干扰措施

目前我国的长远距离电子信息传输越来越多,而长距离的电子信息传输更是受到感染因素较多、干扰较强的一种电子信息传输,这是因为长距离的电子信息传输所需要的传输信息的电线很长,长电线更容易受到附近电磁场以及相关电流的影响干扰,除了电线较长的原因之外,长距离的电子信息传输在中途有多条信号线的交叉,极易受到交叉电线之间所产生磁场和周围环境的相关干扰,导致电子电路无法正常工作,影响到正常的生产生活秩序,为了解决这个问题,就必须针对性的采取以下措施进行干扰防治,确保相关电路的正常运行。

(1)改变原有的单绞线传输信息的情况,使用信号线和地线双绞线进行信息的传输,双绞线的使用,可以在很大程度防止周围电磁对信息传输的干扰,保证电子电路的正常工作,同时也会避免多线交叉所产生的干扰,很好的完成了信息传输工作。

(2)光电耦合具有较强的抗干扰性,可以在很大程度上减少外界的干扰,使用光电耦合进行相关的信息传输,可以避免之前所遭受的地线和噪声的相关干扰。

3.3地线干扰及抗干扰措施

在进行地线设计的过程中,往往采取地线割裂法进行设置,这样可以在很大程度上降低各个电流线之间以及数字电路之间的烦扰,在割裂完成地线,使得他们形成各自的回路时,再进行相关的接地工作,这样便可以确保整个电子电路的正常运行。

(1)如图1这种单点接地的方法,可以在很大程度上解决环形干扰的问题,较为简单实用,可以在很大程度上防止相关的干扰,同时操作简单方便。

(2)如图2这种串联接地的方法,可以在一定程度上可以抵抗某些感染,但是在面对噪声感扰时效果较差,但由于其适应性较强,所以目前使用的范围也较为广泛。

(3)在面对频率较高的电子电路时,单点接地和串联接地的抗干扰性能都较差,这时候通常采用的就是多点接地这种方法,搭配上镀银的铜皮地线进行设置,这样的多点接地的方法在面对高频率的电子电路时效果非常好,可以很好的保障电子电路的正常工作。

(4)在一般情况下,使用较为大功率电器所产生的大功率电流会在某些情况下对电子电路产生一些干扰,为了避免这种干扰就可以采用系统接地的方法,也就是将功率和机械两种地线分别设置成一个整体,这样便可以减少大功率电流回流所造成的干扰,保证了电子电路的正常工作。

3.4杂散电磁场干扰及抗干扰措施

杂散电子场是一种种经常出现在电子电路周围的干扰因素,它是由于电子电路的正常工作而产生的,这种杂散电子场所产生的电磁会对电子电路的电压产生一定的干扰,影响到电子电路的正常工作,为了减少这种干扰,就必须采取某种措施防止杂散电磁场的干扰。

(1)要特别注意传输信号线的长度和传输线的位置布置,传输线的长度不宜太长,太长更容易受到电磁场的干扰;多条传输线的布置不能平行,平行的传输线更容易受到干扰。

(2)使用静电屏蔽和磁屏蔽这两种结构来屏蔽杂散电子场所发出的干扰,将这两种屏蔽结构用于防御杂散电子场的干扰,可以在很大程度上保证电子电路的正常工作。

3 、小结

有效的抵制各种干扰对于目前我国的发展来说是非常重要的,进行抗干扰设计并不是一项简单的工作,除了提前了解干扰的方式和源头进行针对性的设计外,还要在抗干扰的实际使用过程中,对实际的情况进行分析,探究出抗干扰的有效方式和途径,同时也要明确干扰的各方面因素,从源头上解决干扰的问题,保证电子电路的正常工作。进行有效的抗干扰设计对于我国人民的日常生活以及整个的国家安全来说都有极重要的意义,希望各个相关的专家学者不断努力、不断创新,设计出高效的防干扰设备。

参考文献:

[1]吴昱城.电子电路的发展研究[J].电子技术与软件工程.2017(01)

[2]梁伟.电子电路设计的创新路径分析[J].科技资讯.2017(11)

[3]覃斌.电子电路技术的发展[J].电子技术与软件工程.2017(14)

[4]刘金凯.浅析电子电路的发展史与在生活中的应用[J].数码世界.2017(12)

[5]杨清耀.探究电子电路的特点与应用方式[J].数码世界. 2017(12)

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