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電路板抗干擾

發布時間:2021-11-07 00:02:15

電路的抗干擾


提高電子電路抗干擾能力的方法:
一、減小來自電源的雜訊
電源在向系統提供能源的同時,也將其雜訊加到所供電的電源上。電路中微控制器的復位線,中斷線,以及其它一些控制線最容易受外界雜訊的干擾。
電網上的強干擾通過電源進入電路。即使電池供電的系統,電池本身也有高頻雜訊。模擬電路中的模擬信號更經受不住來自電源的干擾。因此設計電源時要採取一定的抗干擾措施:(如輸入電源與強電設備動力線分開;採用隔離變壓器;採用低通濾波器;採用獨立功能塊單獨供電等)。
二、減小信號傳輸中的畸變
微控制器主要採用高速CMOS技術製造。信號輸入端靜態輸入電流在1mA左右,輸入電容10pF左右,輸入阻抗相當高。高速CMOS電路的輸出端都有相當的帶載能力,即相當大的輸出值,將一個門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當高的輸入端,反射問題就很嚴重。它會引起信號畸變,增加系統雜訊。當Tpd>Tr時,就成了一個傳輸線問題,必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。
信號在印製板上的延遲時間與引線的特性阻抗有關,即與印製線路板材料的介電常數有關。可以粗略地認為,信號在印製板引線的傳輸速度,約為光速的1/3到1/2之間。微控制器構成的系統中常用邏輯電子元件的Tr(標准延遲時間)為3到18ns之間。
在印製線路板上,信號通過一個7W的電阻和一段25cm長的引線,線上延遲時間大致在4~20ns之間。也就是說,信號在印刷線路上的引線越短越好,最長不宜超過25cm。而且過孔數目也應盡量少,最好不多於2個。
當信號的上升時間快於信號延遲時間,就要按照快電子學處理。此時要考慮傳輸線的阻抗匹配,對於一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號傳輸,要避免出現Td>Trd的情況,印刷線路板越大系統的速度就越不能太快。
用以下結論歸納印刷線路板設計的一個規則:信號在印刷板上傳輸,其延遲時間不應大於所用器件的標稱延遲時間。
·電源電路:產生各種電子電路的所需求電源。
·電子電路:亦稱電氣迴路。
·基頻電路,基頻,低頻率,使用基頻元件。
·高頻電路,高頻,高頻率,使用高頻元件。
·基頻、高頻混合電路
·被動元件:如電阻、電容、電感、二極體…等,有分基頻被動元件、高頻被動元件。
·主動元件:如電晶體、微處理器…等有分基頻主動元件、高頻主動元件。
【微處理器電路】:亦稱微控制器電路,形成計算機、游戲機、(播放器影、音)、各式各樣家電、滑鼠、鍵盤、觸控…等。
【電腦電路】:為微處理器電路進階電路,形成桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、工業電腦…各樣電腦等。
【通訊電路】:形成電話、手機、有線網路、有線傳送、無線網路、無線傳送、光通訊、紅外線、光纖、微波通訊、衛星通訊等。
【顯示器電路】:形成螢幕、電視、儀表等各類顯示器。
【光電電路】:如太陽能電路。
【電機電路】:常運用於大電源設備、如電力設備、運輸設備、醫療設備、工業設備…等。
【串聯電路】:使同一電流通過所有相連接器件的聯結方式
【並聯電路】: 使同一電壓施加於所有相連接器件的聯結方式

② 干擾電路最重要的是什麼

1、簡來單地講:
低自頻干擾說的是電源本身對電路的影響,而高頻干擾是來至外部的其他的干擾。
2、具體一點講:
如果電氣設備是系統的一個組成部分,它不要求一開始就滿足有關發射和抗擾度的任何要求,但是整個系統必須符合相關電磁兼容的要求。一般來說,電氣設備必須同時具有對高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電( E SD)、脈沖干擾和發射性頻率的電磁場等;而低頻干擾主要是指電源電壓波動、欠壓和頻率不穩定等。

③ PCB及電路抗干擾措施有哪些

PCB及電路抗干擾措施抗干擾設計與具體電路有著密切的關系,是一個很復雜的技術問題。這里僅就PCB抗干擾設計中的幾項最基本的措施做一些簡要說明。更詳細的方法請參閱專業書籍。
1.電源線設計根據印製線路板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,減少環路電阻。尤其要注意使電源線、地線中的供電方向,與數據、信號的傳遞方向相反,即:從末級向前級推進的供電方式,這樣有助於增強抗雜訊能力。
2.地線設計地線既是特殊的電源線,也是信號線。除了遵循電源線設計的一般原則外,還要做到:①不同的信號對地線的結構有不同的要求。數字地與模擬地分開,若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應使它們盡量分開;低頻電路的地應盡量採用單點並聯接地,實際布線有困難時可部分串聯後再並聯接地;高頻電路宜採用多點串聯接地,地線應短而粗,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。②接地線應盡量加粗。若接地線太細,接地電位將隨電流的變化和信號頻率的變化而變化,使雜訊加大,嚴重時將引起自激。因此應盡量加粗接地線,使它能通過三倍於印製板上的允許電流。如有可能,接地線寬度應在2-3mm以上。③數字電路系統的接地線構成閉環路,能提高抗雜訊能力。
3.退藕電容配置 PCB設計的常規做法之一是在印製板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容,以提高電源迴路的抗干擾能力。退藕電容的一般配置原則是:①電源輸入端跨接10-100uf的電解電容器。如有可能,接100uF以上的更好。②原則上每個集成電路晶元都應布置一個0.01pF的瓷片電容,如遇印製板空隙不夠,可每4-8個晶元布置一個1-10pF的鉭電容。③對於抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,如 RAM、ROM存儲器件,應在晶元的電源線和地線引腳之間直接接入退藕電容。④電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應注意以下兩點:a)在印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作它們時均會產生較大火花放電,必須採用RC電路來吸收放電電流。一般R取1-2K,C取2.2-47UF。b)CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應干擾,因此在使用時對不用使用的端子要接地或接正電源。

④ 手工搭建焊接製作的電路板怎麼抗干擾

手工搭建焊接的電路板,只能是做些簡單的電路,試驗性的電路,或者是低回頻電路。一般情況答下,做些簡單的單片機電路還是可以的。至於抗干擾是很難保證,因為元件放置比較混亂分散,連線更是紊亂不齊,這些都會產生干擾和被干擾。而對於低頻電路,也不會產生什麼強干擾,也不會因受什麼干擾影響電路工作,所以,不必考慮。

⑤ 電路設計中的抗干擾措施,有那些

抗干擾設計與具體電路有著密切的關系,是一個很復雜的技術問題。這里僅就PCB抗干擾設計中的幾項最基本的措施做一些簡要說明。更詳細的方法請參閱專業書籍。 1.電源線設計 根據印製線路板電流的大小,盡量加粗電源線寬度,減少環路電阻。尤其要注意使電源線、地線中的供電方向,與數據、信號的傳遞方向相反,即:從末級向前級推進的供電方式,這樣有助於增強抗雜訊能力。 2.地線設計 地線既是特殊的電源線,也是信號線。除了遵循電源線設計的一般原則外,還要做到: ①不同的信號對地線的結構有不同的要求。數字地與模擬地分開,若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應使它們盡量分開;低頻電路的地應盡量採用單點並聯接地,實際布線有困難時可部分串聯後再並聯接地;高頻電路宜採用多點串聯接地,地線應短而粗,高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。 ②接地線應盡量加粗。若接地線太細,接地電位將隨電流的變化和信號頻率的變化而變化,使雜訊加大,嚴重時將引起自激。因此應盡量加粗接地線,使它能通過三倍於印製板上的允許電流。如有可能,接地線寬度應在2-3mm以上。 ③數字電路系統的接地線構成閉環路,能提高抗雜訊能力。 3.退藕電容配置 PCB設計的常規做法之一是在印製板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容,以提高電源迴路的抗干擾能力。退藕電容的一般配置原則是: ①電源輸入端跨接10-100uf的電解電容器。如有可能,接100uF以上的更好。 ②原則上每個集成電路晶元都應布置一個0.01pF的瓷片電容,如遇印製板空隙不夠,可每4-8個晶元布置一個1-10pF的鉭電容。 ③對於抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,如RAM、ROM存儲器件,應在晶元的電源線和地線引腳之間直接接入退藕電容。 ④電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。此外,還應注意以下兩點: a)在印製板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時,操作它們時均會產生較大火花放電,必須採用RC電路來吸收放電電流。一般R取1-2K,C取2.2-47UF。 b)CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應干擾,因此在使用時對不用使用的端子要接地或接正電源。

希望採納

⑥ 什麼是電路 提高電子電路抗干擾能力的方法

電路:由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電迴路,稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差,電路連通時即可工作。電流的存在可以通過一些儀器測試出來,如電壓表或電流表偏轉、燈泡發光等;按照流過的電流性質,一般把它分為兩種:直流電通過的電路稱為「直流電路」,交流電通過的電路稱為「交流電路」。
一、減小來自電源的雜訊
電源在向系統提供能源的同時,也將其雜訊加到所供電的電源上。電路中微控制器的復位線,中斷線,以及其它一些控制線最容易受外界雜訊的干擾。
電網上的強干擾通過電源進入電路。即使電池供電的系統,電池本身也有高頻雜訊。模擬電路中的模擬信號更經受不住來自電源的干擾。因此設計電源時要採取一定的抗干擾措施:(如輸入電源與強電設備動力線分開;採用隔離變壓器;採用低通濾波器;採用獨立功能塊單獨供電等)。
二、減小信號傳輸中的畸變
微控制器主要採用高速CMOS技術製造。信號輸入端靜態輸入電流在1 mA左右,輸入電容10pF左右,輸入阻抗相當高。高速CMOS電路的輸出端都有相當的帶載能力,即相當大的輸出值,將一個門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當高的輸入端,反射問題就很嚴重。它會引起信號畸變,增加系統雜訊。當Tpd>Tr時,就成了一個傳輸線問題,必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。
三、減小信號線間的交叉干擾
CMOS工藝製造的微控制由輸入阻抗高,雜訊高,雜訊容限也很高,數字電路迭加100~200mv雜訊並不影響其工作。若是模擬電路,這種干擾就變為不能容忍。如果印刷線路板為四層板,其中有一層是大面積的地。或雙面板,信號線的反面是大面積的地時,這種信號間的交又干擾就會變小。原因是,大面積的地減小了信號線的特性阻抗,信號的反射大大減小。特性阻抗與信號線到地間的介質的介電常數的平方成反比,與介質厚度的自然對數成正比。若一模擬信號,要避免數字電路信號對它的干擾,那麼模擬信號線下方要有大面積的地,模擬信號線到數字信號線的距離要大於模擬信號線與地距離的2~3倍。可用局部屏蔽地,在有引結的一面引線左右兩側布以地線。
四、注意印刷線路板與元器件的高頻特性
在高頻情況下,印刷線路板上的引線,過孔,電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電容的分布電感不可忽略,電感的分布電容不可忽略。電阻產生對高頻信號的反射,引線的分布電容會起作用,當長度大於雜訊頻率相應波長的1/20時,就產生天線效應,雜訊通過引線向外發射。
五、元件布置要合理分區元件
在印刷線路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問題,原則之一是各部件之間的引線要盡量短。在布局上,要把模擬信號部分,高速數字電路部分,雜訊源部分(如繼電器,大電流開關等)這三部分合理地分開。使相互間的信號耦合為0。印刷電路板上,電源線和地線最重要。克服電磁干擾,最主要的手段就是接地。

⑦ 電路板抗干擾試驗怎麼做

要有EMC實驗室
蘇州電器科學研究所可以做
0512-68410132-824 李先生

⑧ 電路板的接地線是怎麼回事,例如手機的電路板。為什麼要接地,說是抗干擾又是怎麼回事,學過的來

電路圖上和電路板上的GND(Ground)代表地線或0線.GND就是公共端的意思,也可以說是地,但這個地並不是真正意義上的地。是出於應用而假設的一個地,對於電源來說,它就是一個電源的負極。它與大地是不同的。有時候需要將它與大地連接,有時候也不需要,視具體情況而定。
下面就接地問題提出一些看法
(1)控制系統宜採用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地低頻電路應一點接地。在低頻電路中布線和元件間的電感並不是什麼大問題然而接地形成的環路的干擾影響很大因此常以一點作為接地點;但一點接地不適用於高頻因為高頻時地線上具有電感因而增加了地線阻抗同時各地線之間又產生電感耦合。一般來說頻率在1MHz以下,可用一點接地;高於10MHz時採用多點接地;在110MHz之間可用一點接地也可用多點接地。
(2)交流地與信號地不能共用。由於在一段電源地線的兩點間會有數mV甚至幾V電壓對低電平信號電路來說這是一個非常重要的干擾因此必須加以隔離和防止。
(3)浮地與接地的比較。全機浮空即系統各個部分與大地浮置起來這種方法簡單但整個系統與大地絕緣電阻不能小於50MΩ。這種方法具有一定的抗干擾能力但一旦絕緣下降就會帶來干擾。還有一種方法就是將機殼接地其餘部分浮空。這種方法抗干擾能力強安全可靠但實現起來比較復雜。
(4)模擬地。模擬地的接法十分重要。為了提高抗共模干擾能力對於模擬信號可採用屏蔽浮技術。對於具體模擬量信號的接地處理要嚴格按照操作手冊上的要求設計。
(5)屏蔽地。在控制系統中為了減少信號中電容耦合雜訊、准確檢測和控制對信號採用屏蔽措施是十分必要的。根據屏蔽目的不同屏蔽地的接法也不一樣。電場屏蔽解決分布電容問題一般接大地;電磁場屏蔽主要避免雷達、電台等高頻電磁場輻射干擾。利用低阻金屬材料高導流而製成可接大地。磁場屏蔽用以防磁鐵、電機、變壓器、線圈等磁感應其屏蔽方法是用高導磁材料使磁路閉合一般接大地為好。當信號電路是一點接地時低頻電纜的屏蔽層也應一點接地。如果電纜的屏蔽層地點有一個以上時將產生雜訊電流形成雜訊干擾源。當一個電路有一個不接地的信號源與系統中接地的放大器相連時輸入端的屏蔽應接至放大器的公共端;相反當接地的信號源與系統中不接地的放大器相連時放大器的輸入端也應接到信號源的公共端。

⑨ 抗干擾的措施有哪些

抑制干擾的措施主要包括屏蔽、隔離、濾波、接地和軟體處理等方法

1、屏蔽

利用導電或導磁材料製成的盒狀或殼狀屏蔽體,將干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或削弱干擾場的空間耦合通道,阻止其電磁能量的傳輸。按需屏蔽的干擾場的性質不同,可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。

2、隔離

把干擾源與接收系統隔離開來,使有用信號正常傳輸,而干擾耦合通道被切斷,達到抑制干擾的目的。常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。

3、濾波

抑制干擾傳導的一種重要方法。由於干擾源發出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號的頻譜寬得多,因此,當接收器接收有用信號時,也會接收到那些不希望有的干擾。這時,可以採用濾波的方法,只讓所需要的頻率成分通過,而將干擾頻率成分加以抑制。

4、接地

將電路、設備機殼等與作為零電位的一個公共參考點(大地)實現低阻抗的連接,稱之謂接地。接地的目的有兩個:為了安全,例如把電子設備的機殼、機座等與大地相接,當設備中存在漏電時,不致影響人身安全,稱為安全接地。

為了給系統提供一個基準電位,例如脈沖數字電路的零電位點等,或為了抑制干擾,如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包括一點接地和多點接地兩種方式。



(9)電路板抗干擾擴展閱讀

在工業現場,在距離較遠的電氣設備、儀表、PLC控制系統、DCS系統之間進行信號傳輸時,往往存在干擾,造成系統不穩定甚至誤操作。除系統內、外部干擾影響外,還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備的接地處理問題。一般情況下,設備外殼需要接大地,電路系統也要有公共參考地。

但是,由於各儀表設備的參考點之間存在電勢差,因而形成接地環路,由於地線環流會帶來共模及差模雜訊及干擾,常常造成系統不能正常工作。一個理想的解決方案是,對設備進行電氣隔離,這樣,原本相互聯接的地線網路變為相互獨立的單元,相互之間的干擾也將大大減小。

在工業自動化控制系統,及儀器儀表、感測器應用中,廣泛採用4~20mA電流來傳輸控制、檢測信號。由於4~20mA電流環路抗干擾能力強,線路簡單,可用來傳輸幾十甚至幾百米長的模擬信號。一般情況下,傳輸距離超過10米,就需要對電流信號進行隔離。

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