高频点火信号对低频信号的干扰
现象描述
现有一台电机点火设备，用一个低频信号源给该电机供电，供电电压幅度为5V左右，频率为50Hz。用一台PicoScope 5444B示波器同时测试低频信号源输出的电压波形和高压点火电压。
测试时，发现了一个奇怪的现象：单独测试低频信号源电压时，能够正确测试到低频电压波形，如图1所示（低频信号源输出是正弦电压信号，但是由于高频点火设备强电磁干扰的影响，导致波形上叠加了很多点火毛刺）。单独测试高压点火信号时，也是可以测试出正确波形的，如图2所示。但是同时测试低频电压信号和高频点火信号时，发现信号发生器上显示输出电压为0V，无法给电机提供供电电压，同时示波器也无法测试出任何电压波形，如图3所示。
图1 单独测试低频信号源电压时的波形
图2 单独测试高频点火电压信号波形
图3 同时测试高压电弧和低频信号输出的波形
原因分析
PicScope5444B示波器各个通道间是共地的。高频点火信号和低频信号接入示波器后，低频信号发生器无电压输出的主要原因是由于接地问题引起的。高压点火设备和低频信号发生器的设备的接地电阻不同，产生接地回路，从而致使低频信号的输出电压受到影响。
主要解决办法是采用浮地测量。有几种具体的解决方法：
1、采用通道隔离示波器
2、2采用差分探头
3、A-B伪差分，以牺牲通道为代价。
4、隔离器
5、浮地“传统示波器”。
现场测试时，我们想到一个类似于“浮地”测量的解决方法。将信号发生器信号线和信号地反接，这样点火地和信号地不连接在一起，起到“浮地的作用”。此时可以同时测试高频点火信号和低频信号发生器的信号，如图4所示。
图4 同时测试高频点火信号和低频信号发生器的信号
此文档由广州虹科Eva完成于2014年6月26日。
实验报告（预习） 05级数学系PB05001054骆阳 2006.04.07 实验题目：3.2.2 用示波器测量时间 实验目的：通过实验了解示波器的基本原理和结果，学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数，并观测李萨如图形。 实验原理：（1）用x 轴时基测时间参数 对于示波器，为了得到清晰稳定的波形，上述扫描电压的周期T x （或频率 f x ）与被测信号的周期T y （或f y ）需要满足如下算式：n T T x y = ，x x nf f =，n=1，2，…，设待测信号接y 轴输入端，则T y 是待测信号的周期，T x 是x 轴扫描信号的周期，N 是一个扫描周期内所显示的待测信号的波形周期个数。如荧光屏上显示2个信号波形，扫描信号的周期为10ms ，则待测信号的周期为5ms 。x 轴扫描信号的周期，实际上是以时基单位（时间/cm 或时间/度）来标示的，一般的示波管荧光屏直径以10cm 的居多，则上式的T x ，由时基（时间/cm ）乘上10cm ，如时基为0.1ms/cm ，则扫描信号的周期为1ms 。为此，在实际测量中，将上式改成下面的形式：波形厘米数时基单位?=x T 。式中的波形厘米数， 可以是信号一个周期的读数（可测待测信号的周期）、正脉冲（或负脉冲）的信号宽度的读数或待测信号波形的其他参数。 （2）用李萨如图形测信号的频率 如果将不同的信号分别输入到y 轴和x 轴的输入端，当两个信号的频率满足一定的关系时，在荧光屏上将显示出李萨如图形，可用测量李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。 二个互相垂直的振动（有相同的自变量）的合成李萨如图形。 频率相同而振幅和相位不同时，两正交正弦电压的合成图形。设此两正弦电 压分别为：t A x ωcos =，)cos(?ω+=t B y ，消去自变量t ，得到轨迹方程： ??2 2 222sin cos 2=-+AB xy B y A x （是一个椭圆方程）。当两个正交电压的相位差φ取0~2π的不同值时，合成的图形如下：
铁氧体磁环抗干扰磁环的原理与作用 数码设备传输线带有一根圆柱形的东西。这个是什么呢？是磁环，抗干扰磁环，或者说吸收磁环、铁氧体磁环。 为什么要设置抗干扰磁环？电脑机箱内的主板、CPU、电源、及IDE数据线都工作于很高的频率状态下，所以导致机箱里存在着大量的空间杂散电磁干扰信号，而信号强度也是机箱外的数倍至数十倍！没有磁环的USB线在这个空间内没有采取屏蔽措施，那么这些USB 线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，容易出现问题。 为了提高传输速率及稳定性，也为了减小传输线在传送数据时对其他设备，如声卡的干扰，设计了静电屏蔽层。这个屏蔽层是由一个较薄的金属箔片或者是多股细铜丝编织成网状做成，应用的是静电场的表面效应原理。也就是将数据传送线的外表面包上一层金属膜，并将这个屏蔽层与机箱进行接地，就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离！ 吸收磁环，又称铁氧体磁环，常用于可拆卸的分离时磁环，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧
升高。使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通过，而且成本低廉。 铁氧体抗干扰磁心特性： 铁氧体抗干扰磁心是近几年发展起来的新型的价廉物美的干扰抑制器件，其作用相当于低通滤波器，较好地解决了电源线，信号线和连接器的高频干扰抑制问题，而且具有使用简单，方便，有效，占用空间不大等一系列优点，用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法，已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。 铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000℃烧聚而成，在低频段，铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号线上有用信号的传输。而在高频段，从10MHz左右开始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小，电阻性分量却迅速增加，当有高频能量穿过磁性材料时，电阻性分量就会把这些能量转化为热能耗散掉。这样就构成一个低通滤波器，使高频噪音信号有大的衰减，而对低频有用信号的阻抗可以忽略，不影响电路的正常工作。 EMI 吸收环/ 珠是一种用铁氧体制成的元件，是一种吸收损耗型元件。其特性表现为：吸收高频信号并将吸收的能量转化成热能耗散掉，从而达到抑制高频干扰信号沿导线传输的目的，其等效阻抗中电阻值分量是频率的函数，随着频率而变化。
示波器测高频脉冲信号失真解决的方法 有位深圳福田华强北的工程师是专门研发生产屏幕的，需要用示波器测量出苹果平板电脑 ipad 给屏幕上电时的一串脉冲信号，示波器捕捉下来后，他就可以对照着模拟出这段信号。但是这位朋友测了好几次都不成功，或者对捕捉到的信号不满意，因此他特意带着他的麦科信平板示波器和其他相关设备来上门咨询了 首先他演示了一遍他的测量方法，他一共需要测量三路信号，分别连接了示波器的三个通道。当通道三上电产生一个直流电时，通道一和通道二就会分别产生一段脉冲正负间隔并且脉宽有差异的信号，而他需要观察的就是通道一的脉冲变化规律，以此作为依据做出模拟。 通道三产生的直流电在二点几伏，通道一和通道二的脉冲在±500mV 以内。因此他把通道一和通道二的垂直档位设置为了 200mV/div，通道三的垂直档位设置为了 1V/div。接着他把示波器的时基打到了 500ms，也就是一屏幕记录 500*14ms 的波形，既时长 7 秒的信号。 接着他将信号分别接入三个通道，然后进行上电，示波器在 500ms 时基下进入了滚屏模式，因此他可以实时看到信号的变化，当捕捉完一屏幕信号后，他按下暂停键，然后调节时基展开信号，观察通道一脉冲密集处的信号。可是展开以后看到的波形却令他大失所望，因为预期的方波都变成了锯齿波。甚至还丢失了部分脉冲信号。
其实他的操作并没有问题，问题出在他的操作必须要求示波器有很大的存储深度，这样在时基打大的时候，采样率就不会降低太多。他这个脉冲信号一个周期实际上是在 1us 左右，也就是 1M 的频率，此时示波器的带宽还是满足测量条件的，但是采样率收到存储深度所限，已经下降太多。理想的测量采样率应该是在 5M/s-20M/s 左右。 这里和分享一个基本的知识点，就是示波器的实时采样率是 = 示波器存储深度 ÷ 波形记录时长，由这个公式可见，由于示波器的存储深度是固定的，因此波形记录时长越长，示波器的实时采样率就越低。我们购买示波器的时候总是会看到示波器标注采样率 1G/s 或者 2G/s，往往忽略了存储深度这个指标，实际上在测量的过程中，如果示波器的存储深度太低，示波器是无法保持这个标注的采样率的。 找到了问题所在，解决起来也就容易了。首先，我们把示波器的存储深度调到 28Mpts，默认是自动的。由于示波器打开了三个通道，因此每个通道分到 7Mpts。 然后通过对之前捕捉信号的整体观察，我们将时基打到 1ms，将触发方式设为边沿上升触发，触发电平上移到 292mV，然后点击 Single SEQ，打算采用单次触发的方式来捕捉信号。设置好以后，进行上电，然后示波器就捕捉到了如下图所示的信号。 然后，我们停止信号，调节时基再将信号展开，就可以清晰的看到通道一的每个脉冲，以及那个脉宽比较大的脉冲。用户比较好奇，为什么脉冲信号上
高速信号在提升电子设备性能的的同时，也为检定和调试的设计工程师带来了很多问题。在这些问题中，一类典型的例子是偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，如激光脉冲或亚稳定性，低占空比雷达脉冲等等。这些事件很难识别和检定，要求测试设备同时提供高采样率和超强的数据捕获能力。这对示波器性能提出了极高的要求。在过去，要对这些信号的测试不得不在分辨率和捕获长度之间进行取舍：所有示波器的存储长度都是有限的；在示波器中，采样率×采集时间＝采集内存，以使用示波器的所有采集内存为例，采样率越高，则数据采集的时间窗口越小；另一方面，若需要加长采集时间窗口，则需要以降低水平分辨率(降低采样率)为代价。 当前的高性能示波器提供了高采样率和高带宽，因此现在的关键问题是优化示波器捕获的信号质量，其中包括：怎样以足够高的水平分辨率捕获多个事件，以有效地进行分析；怎样只存储和显示必要的数据，优化存储器的使用。 对于这两个关键问题，泰克的高性能示波器采用FastFrame分段存储技术，改善了存储使用效率和数据采集质量，消除了采集时间窗口和水平分辨率不可兼得的矛盾。 本文将分别介绍传统方法和FastFrame分段存储技术测试偶发性或间歇性的事件以及一些低占空比的信号，从而分析FastFrame分段存储技术在实际测试带来好处。 1. 传统测试方法 传统测试低占空比脉冲等间歇性的信号，通常利用数字示波器。为了提高测试精度，通常使用示波器的最高采样率来采集波形数据。通常在高采样率的支持下，可以看到大部分波形细节，见图1。 但是，如果想查看多个连续脉冲，那么必须提高采集的时间窗口。要让多个脉冲落在示波器提供的有限存储器内，很多时候必须通过降低采样率来达到。显而易见地，降低采样率本身会降低水平分辨率，使得时间测试精度大大下降。当然，用户也可以扩展示波器的存储器的长度，在不降低采样率的情况下提高采集时间窗口。但是，这种方法有其局限性。尽管存储技术不断进步，高速采集存储器仍是一种昂贵的资源，而且很难判断多少存储容量才足够。即使拥有被认为很长的存储器长度，但可能仍不能捕获最后的、可能是最关键的事件。 图2是在长记录长度时以高分辨率捕获的多个脉冲。从图2中可以看出，时间窗口扩展了10倍，可以捕获更多的间歇性脉冲。其实现方式：通常是提高采集数据的时间长度，并提高记录长度，同时保持采样率不变。这种采集方法带来了以下这些缺点： 1.更大的采集数据提高了存储器和硬盘的存储要求。 2.更大的采集数据影响着I/O传送速率。 3.更高的记录长度提高了用户承担的成本。 4.由于示波器要处理更多的信息，因此前后两次采集之间的不活动时间或“死区时间”提高了，导致更新速率下降。 考虑到这些矛盾，必须不断地在高采样率与每条通道提供的存储长度中间做出平衡，并且还是很难达到测试更多个脉冲的需求。
制作巴伦的磁环选择方法（大全） 花了N天，收集了目前最全的关于巴伦的磁环应该怎么选择的资料。大家也可以看看。若是好，顶一下作为回报 制作巴伦的磁环应该怎么选？ 磁环应该选择高频的，导磁率（不要很高的）100比较合适！现在高频磁环比较难找。过去大家都到北京协会总部去买，大约5元一只，不知现在还有没有。也有的火腿使用一般磁环绕制，只要芯线绞的比较紧密也能用，但频率高、功率大时会发热。MTV推荐的空心巴仑也是很好的解决办法-。磁环是高频铁氧体，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。 大直径的高频磁环，用粗芯线也可以大功率到1000瓦以上！ 广大无线电爱好者在制作巴伦，功率合成器（分配器）时经常在选择磁环，导线等问题大伤脑筋，且这些问题如果处理不当，必定效果不理想。经常在频率上和网上听到或看到有人抱怨，加了巴伦还不如不加……为了解决这些问题，要从高频变压器问题解决。本人根据一些资料，总结了一些关于传输线变压器的一些问题和大家共同探讨，有不当之处，请大家予以指正。 将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能量的方式是不相同的。普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是
高频点火信号对低频信号的干扰 现象描述 现有一台电机点火设备，用一个低频信号源给该电机供电，供电电压幅度为5V左右，频率为50Hz。用一台PicoScope 5444B示波器同时测试低频信号源输出的电压波形和高压点火电压。 测试时，发现了一个奇怪的现象：单独测试低频信号源电压时，能够正确测试到低频电压波形，如图1所示（低频信号源输出是正弦电压信号，但是由于高频点火设备强电磁干扰的影响，导致波形上叠加了很多点火毛刺）。单独测试高压点火信号时，也是可以测试出正确波形的，如图2所示。但是同时测试低频电压信号和高频点火信号时，发现信号发生器上显示输出电压为0V，无法给电机提供供电电压，同时示波器也无法测试出任何电压波形，如图3所示。 图1 单独测试低频信号源电压时的波形
图2 单独测试高频点火电压信号波形 图3 同时测试高压电弧和低频信号输出的波形
原因分析 PicScope5444B示波器各个通道间是共地的。高频点火信号和低频信号接入示波器后，低频信号发生器无电压输出的主要原因是由于接地问题引起的。高压点火设备和低频信号发生器的设备的接地电阻不同，产生接地回路，从而致使低频信号的输出电压受到影响。 主要解决办法是采用浮地测量。有几种具体的解决方法： 1、采用通道隔离示波器 2、2采用差分探头 3、A-B伪差分，以牺牲通道为代价。 4、隔离器 5、浮地“传统示波器”。 现场测试时，我们想到一个类似于“浮地”测量的解决方法。将信号发生器信号线和信号地反接，这样点火地和信号地不连接在一起，起到“浮地的作用”。此时可以同时测试高频点火信号和低频信号发生器的信号，如图4所示。 图4 同时测试高频点火信号和低频信号发生器的信号 此文档由广州虹科Eva完成于2014年6月26日。
实验报告 PB06013212 王主光实验题目：用示波器测量时间 实验目的：了解示波器的基本原理和结构,学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数. 实验原理： 1．示波器的基本结构 示波器的结构如图3.2.2-1所示,由示波管（又称阴极射线管）、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成. 为了适用于多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经放大器放大后产生最大约20V左右的电压送至示波管的偏转板. 示波管是示波器的基本构件,它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成,被封装在高真空的玻璃管内,其结构如图 3.2.2-2所示.电子枪是示波管的核心部分,它由阴极、栅极和阳极构成. （1）阴极——阴极的射线源：由灯丝（F）和阴极（K）构成,阴极表
面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物,灯丝通电后,阴极被加热,大量的电子从阴极表面逸出,在真空中自由运动从而实现电子发射. （2）栅极——辉度控制：由第一栅极G1（又称控制级）和第二栅极G2（又称前加速级）构成,栅极是一个顶部有小孔的金属圆筒,它的电位低于阴极,具有反推电子的作用,只有少量电子能通过栅极,调节栅极电压可控制通过栅极的电子束的强弱,从而实现辉度调节.在G1的控制下,只有少量电子通过栅极,G2与A2相连,所加电位比A1高,G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用. （3）第一阳极——聚焦：第一阳极（A1）呈圆柱形（或圆形）,有好几个间壁,第一阳极上加有几百伏的电压,形成一个聚焦的电场,当电子束通过此聚焦电场时,在电场力的作用下,电子汇合于一点,结果在荧光屏上得到一个又小又亮的光点,调节加在A1上的电压可以达到聚焦的目的. 第二阳极——电子的加速：第二阳极（A2）上加有1000V以上
EMI抗干扰磁环在变频器上的应用 变频器干扰问题的处理方法及技巧工业控制系统中，加EMI抗干扰磁环去除干扰问题变得越来越引起人们的重视，特别是变频器对其它设备的干扰问题，我们如何去减少这些干扰呢？ 下面我们要说说，变频器干扰问题最有效的处理方变频器干扰问题最有效的处理方法及技巧，加EMI抗干扰磁环去抗干扰问题的处理方法如下：1、加EMI抗干扰磁环的原理与作用数码设备传输线带有一根圆柱形的东西。这个是什么呢？是磁环，抗干扰磁环，或者说吸收磁环、铁氧体磁环。为什么要设置抗干扰磁环？电脑机箱内的主板、CPU、电源、及IDE数据线都工作于很高的频率状态下，所以导致机箱里存在着大量的空间杂散电磁干扰信号，而信号强度也是机箱外的数倍至数十倍！没有磁环的USB线在这个空间内没有采取屏蔽措施，那么这些USB线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，容易出现问题。为了提高传输速率及稳定性，也为了减小传输线在传送数据时对其他设备，如声卡的干扰，设计了静电屏蔽层。这个屏蔽层是由一个较薄的金属箔片或者是多股细铜丝编织成网状做成，应用的是静电场的表面效应原理。也就是将数据传送线的外表面包上一层金属膜，并将这个屏蔽层与机箱进行接地，就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离！ 吸收磁环，又称EMI抗干扰磁环，常用于可拆卸的分离时磁环，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通过，而且成本低廉。铁氧体抗干扰磁心特性铁氧体抗干扰磁心是近几年发展起来的新型的价廉物美的干扰抑制器件，其作用相当于低通滤波器，较好地解决了电源线，信号线和连接器的高频干扰抑制问题，而且具有使用简单，方便，有效，占用空间不大等一系列优点，用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰EMI抗干扰磁环是经济简便而有效的方法，已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。 铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000℃烧聚而成，在低频段，铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号
制作巴伦的磁环选择方法（大全） 制作巴伦的磁环应该怎么选？ 磁环应该选择高频的，导磁率（不要很高的）100比较合适！现在高频磁环比 较难找。过去大家都到北京协会总部去买，大约5元一只，不知现在还有没有。也有的火腿使用一般磁环绕制，只要芯线绞的比较紧密也能用，但频率高、功 率大时会发热。MTV推荐的空心巴仑也是很好的解决办法-。磁环是高频铁氧体，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。 大直径的高频磁环，用粗芯线也可以大功率到1000瓦以上！ 广大无线电爱好者在制作巴伦，功率合成器（分配器）时经常在选择磁环，导 线等问题大伤脑筋，且这些问题如果处理不当，必定效果不理想。经常在频率 上和网上听到或看到有人抱怨，加了巴伦还不如不加……为了解决这些问题， 要从高频变压器问题解决。本人根据一些资料，总结了一些关于传输线变压器 的一些问题和大家共同探讨，有不当之处，请大家予以指正。 将高频传输线绕在具有高导磁率(u)低损耗的铁氧体磁环上就变成传输绝变压器，其电路从表面上看似乎与普通变压器没有多大差别，但实际上它们传递能 量的方式是不相同的。普通变压器信号电压加在初级绕组的1、2端，使初级线圈有电流流过，然后由此产生的磁力线在次级(3、4端)感应出相应的交变电压，能量就是这样由输入端传到负载。而传榆线变压器的信号电压却加在1、3端，能量在两导线的介质间传播到负载。传输线变压器能量传输原理如图l-a所示。出于两根导线是紧靠绕在一起，所以导线任意点的线间电容都是很大的，而且 在整个线长上是均匀分布的。由于导线是绕在高u磁芯上，故导线每一小段Δl 的电感量是很大的，而且均匀分布在整个线段上。这些电容和电感量通常叫分 布参数，由线间电容和导线电感组成的电路叫分布参数电路，如图1-b所示。 因此，传输钱可以看成由许多电感、电容组成的耦合链，从而产生了新的传输能量的方式。当信号电压U1加在图2的输入端(1、3端)时，出于传输线间 电容较大，因此信源向电容C1充电，使C1贮能。而C1又通过电感L1放电，使电感贮能．电能变为磁能。然后，电感Ll又向电容C2充电，磁能又变成了 电能。如此循环不止，且把电磁能送到终端负载，最后被负载吸收。如果忽略 了导线的欧姆损耗及导线问的介质损耗则输出端能量将等于输入端的能量，也 就是说，通过传输线变压器，负载可以取得信源供给的全部能量。因此，在传 输线变压器中，线间的分布电容不但不会影响高频能量传输而且是电磁能转换 必要条件。由于电磁波主要是在导线间的介质中传播的，磁芯的铁磁损耗对信 号传输的影响就大大减少，所以传输线变压器的最高工作频率就可以大大提高，这就构成了传输线变压器传递宽频带信号的可能。 传输线变压器的一个最基本构造单元是两条长度相等，且高频损耗很小的导线乎行并绕在磁环上(磁环是高频铁氧体)，具有高导磁(u大)和低损耗的特点。 磁芯类型一般有NXO镍锌铁氧体和MXO锰锌铁氧体两系列。MXO通常用于 频率较低的场合，当信号频率超过500K-1MHz用NXO为宜。由传输线理论可知，当传输线阻抗Zc= ，传输线处于无反射波的行波状态，能量全部送到负载。 例如：当Rs=12.5Ω，Rl=50Ω，则Zc=25Ω，也就是要选用25Ω得传输线。当 Rs=50Ω，Rl=50Ω，则Zc=50Ω，也就是要选用50Ω得传输线。 综上所述，传输线变压器的最重要的问题是传输线的的分布参数的均匀度和传
抗干扰磁环 百科名片 抗干扰磁环 EMI吸收磁环/磁珠专用于电源线、信号线等多股线缆上的EMI干扰抑制，包括电源线上的噪声和尖峰干扰，它同时具有吸EMI吸收磁环收静电脉冲能力，使电子设备达到电磁兼容（EMI/EMC）和静电放电的相应国际标准，使用时可将一根多芯电缆或一束多股线缆穿于其中。多穿一次可加强其效果。通常用25MHz和100MHz频率点的阻抗值来衡量磁环磁珠的吸收特性。 目录
二、EMI定义 电磁波会与电子元件作用，产生干扰现象，称为EMI（Electromagnetic Interference）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”便表示接受到的讯号被干扰。 三、EMC设计原则 EMC设计应是任何电子器件和系统综合设计的一部分。它远比试图使产品达到EMC的其他方法更节约成本。EMC的主要设计技术包括：电磁屏蔽方法、电路的滤波技术，以及包括应特别注意的接地元件搭接的接地设计。 3.1、良好的电气和机械设计原则的应用 首先，优秀的EMC设计的基础是良好的电气和机械设计原则的应用。这其中包括可靠性考虑，比如在可接受的容限内设计规范的满足，好的组装方法以及各种正在开发的测试技术。 一般来说，驱动当今电子设备的装置要安装在PCB上。这些装置由具有潜在干扰源以及对电磁能量敏感的元件和电路构成。因此，PCB EMC设计是EMC设计中的下一个最重要的问题。有源元件的位置、印制线的走线、阻抗的匹配、接地的设计以及电路的滤波均应在EMC设计时加以考虑。一些PCB元件还需要进行屏蔽。 3.2、内部电缆的连接 再次，内部电缆一般用来连接PCB或其他内部子组件。因此，包括走线方法和屏蔽的内部电缆EMC设计对于任何给定器件的整体EMC来说是十分重要的。 在PCB的EMC设计和内部电缆设计完成以后，应特别注意机壳的屏蔽设计和所有缝隙、穿孔和电缆通孔的处理方法。 3.3、电源及电缆滤波器 最后，还应着重考虑输入和输出电源和其他电缆滤波问题。 四、EMI防护设计 一般来讲，EMI防护是一个系统工程，从产品设计开发阶段即需要将EMI贯穿始终。但是，由于各个方面的原因，高频线路很难达到在PCB设计阶段即解决EMI问题，大多都需要通过对机壳进行屏蔽处理来达到防EMI 效果。
用示波器测量信号的电压及频率 长江大学马天宝应物1203班 1、示波器和使用 -【实验目的】 1．了解示波器的大致结构和工作原理。 2．学习低频信号发生器和双踪示波器的使用方法。 3．使用示波器观察电信号的波形，测量电信号的电压和频率。 【实验原理】 一、示波器原理 1．示波器的基本结构 示波器的种类很多，但其基本原理和基本结构大致相同，主要由示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源等几部分组成，如图4.9-1所示。 （1）示波管 示波管又称阴极射线管，简称CRT，其基本结构如图4.9-2所示，主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分。 电子枪：由灯丝、阳极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。灯丝通电后，加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面，它的电位相对阴极为负，只有初速达到一定的电子才能穿过栅极顶端的小孔。因此，改变栅极的电位，可以控制通过栅极的电子数，从而控制到达荧光屏的电子数目，改变屏上光斑的亮度。示波器面板上的“亮度”旋钮就是起这一作用的。阳极电位比阴极高得多，对通过栅极的电子进行加速。被加速的电子在运动过程中会向四周发散，如果不对其进行聚焦，在荧光屏上看到的将是模糊一片。聚焦任务是由阴极、栅极、阳极共同形成的一种特殊分布的静电场来完成的。这一静电场是由这些电极的几何形状、相对位置及电位决定的。示波器面板上的“聚焦”旋钮就是改变第一阳极电位用的，而“辅助聚焦”就是调节第二阳极电位用的。 偏转系统：它由两对互相垂直的平行偏转板——水平偏转板和竖直偏转板组成。只有在偏转板上加上一定的电压，才会使电子束的运动方向发生偏转，从而使荧光屏上光斑的位置发生改变。通常，在水平偏转板上加扫描信号，竖直偏转板上加被测信号。
示波器的测量 1.1 示波器的应用 1.实训目的 1﹚掌握示波器、交流毫伏表、音频信号发生器的基本应用。 2﹚掌握示波器观察信号波形和测量直流电压幅度、周期的方法。 2.实训内容 ﹙1﹚示波器的校准 ﹙2﹚利用示波器1khz，0.5Vp-p的方波校准信号作为示波器的输入信号，调出图1-1所示正常波形。 ﹙3﹚将扫描基线移动的格数、垂直偏转因数和稳定电压原指示电压值填入表1-1中。 图1-1 表1-1直流电压测量 ﹙4﹚正弦波电压幅度、周期的测量 1﹚用信号发生器产生下表中的输入信号，用示波器测量信号的周期和电压，将测量数据填入表1-2
表1-2 正弦波电压幅度、周期的测量 1.2 示波器的特殊应用 1.用示波器测量脉冲信号的上升时间和下降时间。 1）用函数信号发生器产生频率为20KHz的矩形波脉冲信号。 2）按图1-2连接电阻和电容，组成一个低通网络。 图1-2 低通滤波电路 3）因为函数信号发生器输出的脉冲信号上升时间较小，不易测量，所以把脉冲信号通过低通网络后送到示波器测量，以加大脉冲信号的上升时间，便以测量。 4）调节示波器X轴的偏转因素选择开关，尽量使屏幕上突出显示脉冲的上升沿部分或下降沿部分。并配合使用X轴位移旋钮，使对应上升沿10%（或下降沿90%）高度处的测量点对齐X轴的某个刻度线，然后读出对应上升沿90%（或下降沿10%）高度处另一测量点到上一测量点的相对时间值。该相对时间值便是所测脉冲的上升时间（或下降时间）。读数等于刻度个数乘上X轴偏转因数。 5）注意以上操作只有在X轴细调（V ariable）旋钮顺时针旋到底后读数才是正确的。2．用双踪法测量两个信号的相位差 1）先用信号发生器产生一个频率为20KHz的幅度为1V的正弦信号。 2）再按图1-3连接电阻和电容，组成一个阻容延迟网络。信号发生器输出信号一路直接作为信号1送入示波器CH1通道，另一路通过阻容延迟网络后作为信号2 送入示波器CH2通道。由于信号2 通过延迟网络，所以信号2比信号1在时间上要延迟，两个信号之间存在着相位差。 图1-3阻容延迟网络
电源的干扰源分析 EMC问题已经成为当今电子设计制造中的热点和难点问题。实际应用中的EMC问题十分复杂，绝不是依靠理论知识就能够解决的，它更依赖于广大电子工程师的实际经验。为了更好地解决电子产品的EMC性这一问题，必须要考虑接地、电路与PCB、屏蔽设计等问题。在电源中产生电磁干扰最根本的原因，就是在高频工作中产生的浪涌电流和尖峰电压形成的干扰源，电源中产生的干扰源一般有以下几种原因： 1．输入电流畸变造成的噪声 电源的输入多采用桥式整流、电容滤波型整流电源。在没有功率因数效正功能的输入级，由于整流二极管的非线性整流特性和滤波电容的储能作用，使得二极管的导通角变小，输入电流导通时间很短且峰值很高的周期性尖峰电流。这种畸变的电流包会含有丰富的高次谐波分量。这些高次谐波分量注入电网，引起严重的谐波污染，如大量集中使用会对电网上其他的电器造成干扰。为了控制开关电源对电网的污染以及实现高功率因数，所以功率因数效正电路是不可缺少的部分。 2．开关管及变压器产生的干扰 开关管是开关电源的核心器件，也是最主要的干扰源。它的工作频率直接与电磁干扰的强度有关。随着开关管的工作频率升高，开关管电压、电流的切换速度加快，其传导干扰和辐射干扰也随之增加。主开关管上反向并联的钳位二极管的反向恢复时间过长，或电压尖峰吸收电路的参数选择不当也会造成电磁干扰。工作过程中，由初级滤波电解电容、变压器初级线圈和开关管构成了一个高频回路。该回路会产生较大的辐射噪声。开关回路中开关管的负载是高频变压器初级线圈。所以，开关管通断时在高频变压器的初级两端会出现尖峰噪声。轻者造成干扰，重者击穿开关管。主变压器绕组之间的分布电容和漏感也是引起电磁干扰的重要因素。 3．输出整流产生的干扰 整流二极管在承受反向电压时截止，不会有反向电流通过。而实际二极管正向导通时，PN结内的电荷被积累，当二极管承受反向电压时，PN结内积累的电荷将释放并形成一个反向恢复电流，它恢复到零点的时间与结电容等因素有关。反向恢复电流在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强烈的高频衰减振荡。所以，输出整流二极管的反向恢复噪声也成为开关电源中一个主要的干扰源。 滤波器元器件选择 电源都会产生电磁干扰，为了能减少电磁干扰，满足电磁干扰相关要求，都会在开关电源电路里面添加滤波电路。滤波电路的设计可分为两部分，一是输入滤波电路的设计，二是输出滤波电路的设计，两者是互相制约，共同影响电磁干扰特
NCD
ISO9001
2003
FERRITE CORES SELECTION GUIDE 2003
NEW CONDA MAGNETIC INDUSTRIAL CO.,LTD.
The Enterprise Profile
Nanjing New Conda Magnetic industrial Co.,Ltd(NCD)was established in 1990. Now our company covers an area of 15000 square meters and structural ares is almost 10000 square meters.AS a private company we have more than 260 staff members among whom 20 are senior engineers and professional technician. The tenet of our company is that we should do the best instead of the biggest. We are equipped with advanced production and inspection facilities, adopting advanced technics and moderm enterprise management mode. Based on it, we can provide high-quality ferrite cores. Our company is specialized in manufacturing ferrite cores. The products include high frequency low loss ferrite cores and high permeability ferrite cores 2 types,13 series,400 varieties of specifications and are widely used in computer system,electronic network, communications and so on. The products are up to the IEC international standard and obtain the certification of test acceptance. We have been also awarded ISO9001 Quality System Certification. Our company possesses advanced facilities such as the nitrogen kiln, the stockpile kiln of Bronds, the full automatic press, the passing type grinder and the advanced testing and measuring instruments to product the highest quality ferrite cores. We also have the first class professional technician and it keep NCD standing in front of the level in civil. Based on the highest quality products and the preferential price, our company will wholeheartedly serve the customers at home and abroad.
胡为东系列文章之四—— 使用力科示波器测量信号相位变化的方法 美国力科公司胡为东摘要：在实际应用中，经常会遇到相位的测量，比如说两个信号之间的相位测量，或者同一个信号在不同时刻的相位变化（如相位调制信号）。示波器是测量信号时域特征最常用的仪器，本文就基于力科示波器来介绍如何使用示波器来测量信号的相位变化。 关键词：力科相位测量相位差调制 一、两个信号之间的时延或者相位差测量 在信号完整性测试中我们经常会遇到对两个或者多个信号之间的偏移或者相位差的测量。如某个单板上多个电源信号之间的时序关系；DDR等内存测试中数据信号和时钟信号的建立时间和保持时间等时序关系等等。 图1 基本D触发器的锁存数据示意图 在一些射频应用中，也经常需要测试多个信号之间的相位差，如图1所示，为了验证一个被测件DUT的特性，采用射频信号源通过定向耦合器分成两路，一路射频信号施加到DUT上，经过示波器后连接到示波器（图中是以力科的最高实时带宽为45GHZ的实时示波器为例）的一个通道，另外一路射频信号直接进入到示波器中作为参考源，然后使用示波器观察经过DUT之前的信号和经过DUT后的信号之间的相互关系，如相位关系、时序偏差等。力科示波器中的标准测量参数中包含了相位差（phase）测量和时序偏移（skew）测量，且提供了灵活的设置，比如说边沿测量位置、是在上升沿测量还是下降沿测量、输出结果类型（绝对值、百分比、度数、弧度等），如下图2和图3所示。
图2 力科示波器中集成的相位差Phase测量和时序偏移Skew测量参数 图3 力科示波器中相位差Phase的设置项 在很多情况下，往往需要统计长时间的参数变化情况，此时可以将力科的参数追踪（Trend）以及自动保存功能（Auto save）结合起来使用，比如说我们要测量两个信号之间的相位或者时序偏移关系，且需要长时间的统计其效果，这时候我们可以先用力科示波器中的相位测量（phase）参数实现对相位差的测量，然后用Trend函数功能实现对相位测量参数的追踪，然后再选中自动保存Trend函数的功能，这时候示波器就会连续的保存参数的变化，并保存为很多个文件至示波器的硬盘上，最后测试人员可以再通过软件的方法将这些文件组合到一起（去除重合的数值，因为自动保存的多个文件的内容一般有一部分是重合的，需要将重合的部分去掉）形成一个新的长时间的参数变化曲线。
屏蔽磁环的选择和屏蔽磁环的作用 屏蔽磁环的作用 电脑机箱内的主板、CPU、电源、及IDE数据线都工作于很高的频率状态下，所以导致机箱里存在着大量的空间杂散电磁干扰信号，而信号强度也是机箱外的数倍至数十倍！没有屏蔽磁环的USB线在这个空间内没有采取屏蔽措施，那么这些USB线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，容易出现问题。 为了提高传输速率及稳定性，屏蔽磁环也为了减小USB线在传送数据时对其他设备，如声卡的干扰，设计制造了屏蔽磁环，也叫静电屏蔽层。这个屏蔽层是由一个较薄的金属箔片或者是多股细铜丝编织成网状做成，应用的是静电场的表面效应原理，也就是将USB数据传送线的外表面包上一层金属膜并将这个屏蔽层与机箱进行接地，就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离！ 还有一种屏蔽磁环，又称铁氧体磁环，常用于可拆卸的分离时磁环，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料（Mn－Zn）制成，磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。 屏蔽磁环使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通过，而且成本低廉。防止插拔线的时候的电流冲击产生的干扰，防止瞬时涌浪电流的保护作用。防止空间的电磁干扰，让传输更稳定。 屏蔽磁环一般安装的位置为线的头和尾部，也就是将输入信号和输出信号起到屏蔽的作用。
屏蔽磁环的选择 在选择屏蔽磁环时应该注意2个方面，一是确定磁环的材质，也是说确定你需要屏蔽的是高频干扰还是低频干扰；二是尽量选择磁环长度长的磁环，内孔尽量贴近线的磁环，这样的屏蔽作用更强。
磁粉心磁环的选取 1.磁环的作用 磁粉心是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料，由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的颗粒为0.5～5μm），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，所以磁导率随频率的变化也就较为稳定。作为一种特殊的磁性材料，磁粉心主要用于高频电感和变压器。 2.磁环的材料 （1）铁粉心 包括由纯铁粉制成的铁粉心及由超细纯铁粉制成的羰基铁粉心。铁粉心具有良好的偏磁特性，但在高频下损耗较大，适合制造差模滤波器、无源PFC电感，及低频下开关电路输出扼流圈（Buck电感）、有源PFC电感（Boost电感）等功率电感经济而实用的材料。羰基铁粉心，与铁粉心相比，明显特点是高频下的涡流损耗小，具有优良的偏磁特性和很好的高频适应性，可应用在100kHz~100MHz 频宽内，是制造高频开关电路输出扼流圈、谐振电感及高频调谐磁心芯体理想的材料。 （2）铁硅铝、高磁通、铁钼镍（MPP） 铁硅铝、高磁通、铁钼镍粉心具有优异的性能，饱和磁密高，功率损耗小，在很宽的温度范围之内，性能变化小，同时具有优良的耐温、耐湿、抗振等高可靠性。以上三种磁粉心均为分布气隙。几种常用的磁粉心的性能比较如表1所示。 表1 几种磁粉心性能比较 （3）非晶合金 非晶纳米晶合金磁芯的典型特点是具有高磁感应强度、高磁导率、低铁芯损耗和优良的高频特性。它是将特种钢液以大约每秒100万度的速率冷凝，一次使薄带成型得到的非品合金，比一般冷轧金属带制造工艺减少了许多中间丄艺，这种新工艺被称为是对传统工艺的一次革命。由于超急速冷凝，合金原子来不及排列，因而没有晶粒、晶界存在，所以被称为非晶合金、这种材料有许多独特的性能，如优异的磁性、耐腐蚀性、高电阻率等…此外它损耗低，可使变压器体积减小，降低温升，提高工作效率。
前言--如何用示波器进行射频信号测量连载（一） 前面推出了《数字工程师需要掌握的射频知识》连载后，反响强烈。有些工程师朋友联系我说，除了数字工程师要用到射频仪器外，有些射频工程师也会用到示波器做射频信号测试，但是不清楚精度如何，以及和频谱仪等传统仪器的区别，希望能对这方面做些讲解。 为此，我对示波器做射频信号测试的应用案例和注意事项做了一些整理，将陆续连载，希望能给大家提供一些帮助。 时域测量的直观性 要进行射频信号的时域测量的一个很大原因在于其直观性。比如在下图中的例子中分别显示了4个不同形状的雷达脉冲信号，信号的载波频率和脉冲宽度差异不大，如果只在频域进行分析，很难推断出信号的时域形状。由于这4种时域脉冲的不同形状对于最终的卷积处理算法和系统性能至关重要，所以就需要在时域对信号的脉冲参数进行精确的测量，以保证满足系统设计的要求。 更高分析带宽的要求 在传统的射频微波测试中，也会使用一些带宽不太高（<1GHz）的示波器进行时域参数的测试，比如用检波器检出射频信号包络后再进行参数测试，或者对信号下变频后再进行采集等。此时由于射频信号已经过滤掉，或者信号已经变换到中频，所以对测量要使用的示波器带宽要求不高。 但是随着通信技术的发展，信号的调制带宽越来越宽。比如为了兼顾功率和距离分辨率，现代的雷达会在脉冲内部采用频率或者相位调制，典型的SAR成像雷达的调制带宽可能会达到2GHz以上。在卫星通信中，为了小型化和提高传输速率，也会避开拥挤的C波段和Ku 波段，采用频谱效率和可用带宽更高的Ka波段，实际可用的调制带宽可达到3GHz以上甚至更高。 在这么高的传输带宽下，传统的检波或下变频的测量手段会遇到很大的挑战。由于很难
PLC抗干扰处理办法 一、模拟量抗干扰处理办法 1.1、模拟量类型： 1.1.1模拟量输入类型（可根据客户需求定制） 1.1.2 模拟量输出类型 1.2模拟量输入抗干扰处理办法 1.2.1热电偶 特点： 1.测温范围广： 2.K型：抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃，短期1200℃。 3.E型：在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用 4.J型：既可用于氧化性气氛（使用温度上限750℃），也可用于还原性气氛（使用温度上限950℃），并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工； 5.S型：抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期
1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶； 注意： 1.热电偶不能和强电放在一个线槽内 2.使用隔离型热电偶（信号线与屏蔽线分开的热电偶） 处理方法： 1.检测冷端温度，冷端（查看冷端寄存器）与室温（环境温度）是否一致，如有偏差，现将冷端修正准确； 1.冷端温度温度正常时，将EK热电偶放在外部，不接其他负载，且不能与强电放在一个线槽时检测温度（AD模拟量对应寄存器） 2.将机壳接地，EK模拟量的线上加锡箔纸，并与其它干扰源隔开 3.加104瓷片电容、磁环做防干扰处理 4.开关量信号和模拟量信号分开走，模拟信号最好采用单独屏蔽线 5.集成电路或晶体管设备的输入输出信号线，必须使用屏蔽电缆，在输入输出侧悬空，而在控制器侧接地。 6.信号线缆要远离强干扰源，如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。 7.交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆，并按传输信号种类分层敷设 8.采用隔离器，把信号源与PLC隔离开，通过隔离器在把信号输入到PLC。 9.采用隔离变送器，将温度信号通过隔离变送器转换成电压信号或电流信号在送入到PLC。 1.2.2 PT100 特点： 1.测温范围：-99.9~499.9℃，线距越长线损越大 注意： 1.三线制PT100需要并成两线制接线，AD端接信号线，其余两根接在GND端 2.线距1.5m左右，若测温距离长需使用特殊的延长线（线损小） 3.滤波，（1）电容滤波：如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低同滤波器来抑制高频串模干扰，（这里我们可以采用一个47UF\16V的电解电容来处理）（2）数字滤波：PLC内部有特需寄存器，可以改变数值的大小来确定温度采集的频率。 4.采用双绞线作为信号线：串模干扰和被测信号的频率相当，这时很难用滤波的方法消除，此时可在信号源到PLC之间选用带屏蔽层的双绞线作为信号电缆，并确保接地正确可靠。采用双绞线作为信号线的目的是减少电磁干扰，双绞线能使各个小环路的感应电势相互抵消。 5.信号线缆要远离强干扰源，如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。 6.交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆，并按传输信号种类分层敷设 7，采用隔离器，把信号源与PLC隔离开，通过隔离器在把信号输入到PLC。 8，采用隔离变送器，将温度信号通过隔离变送器转换成电压信号或电流信号在送入到PLC 1.2.3 NTC10K/50K/100K