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高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策
高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策

一、电源噪声的分析

电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面

1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信

号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要

从图1可以看出,理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但

是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因

此,噪声也会叠加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源 层和接地层。在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要 好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为 PCB 上所有产生 和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。

2)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电 路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场 的相对的强弱来定。如图2

1?

Aw

在该通道上,Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压,影响接收部分。

如果磁场占主要地位,在串联地回路中产生的共模电压的值是

式⑴ 中的4B为磁感应强度的变化量,Wb/m2;S为面积,m2

如果是电磁场,已知它的电场值时,其感应电压为

式⑵一般适用于L=150/F以下,F为电磁波频率MHz

如果超过这个限制的话,最大感应电压的计算可简化为

r

3)差模场干扰。指电源与输入输出电源线间的干扰。在实际PCB设计中,笔者

发现其在电源噪声中所占的比重很小,因此这里可以不作讨论。

4)线间干扰。指电源线间的干扰。在两个不同的并联电路之间存在着互电容C 和互感M1-2时,如果干扰源电路中有电压VC和电流IC,则被干扰电路中将出现:

a.通过容性阻抗耦合的电压为

广■宾■島花?2陀、丰珂*

式⑷ 中RV是被干扰电路近端电阻和远端电阻的并联值。

b.通过感性耦合的串联电阻

如果干扰源中有共模噪声,则线间干扰一般表现为共模和差模两种形式

5)电源线耦合。是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰传输到

其他设备的现象。这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。需要说明的是

电源的噪声并不一定是其本身产生的,也可能是外界干扰感应的噪声,再将此噪声与本身产生的噪声叠加起来(辐射或传导)去干扰其他的电路或者器件。

二、消除电源噪声干扰的对策

针对以上所分析的电源噪声干扰的不同表现形式及其成因,可以针对性地破坏其发生的条件,就能有效抑制电源噪声的干扰。解决的方法有:

1)注意板上通孔。通孔使得电源层上需要刻蚀开口以留出空间给通孔通过。而如果电源层开口过大,势必影响信号回路,信号被迫绕行,回路面积增大,噪声力卩大,同时如果一些信号线都集中在开口附近,共用这一段回路,公共阻抗将引发串

扰。参看图3

2)连接线需要足够多的地线。每一信号需要有自己的专有的信号回路,而且信号和回路的环路面积尽可能小,也就是说信号与回路要并行。

3)放置电源噪声滤波器。它能有效抑制电源内部的噪声,提高系统的抗干扰性

和安全性。并且它是双向射频滤波器,既能滤掉从电源线上引入的噪声干扰(防止其他设备的干扰),又能滤掉自身所产生的噪声(避免干扰其他设备),对串模共模干扰均起抑制作用。

4)电源隔离变压器。将电源环路或信号电缆的共模地环路分开,它能对高频中所产生的共模环路电流进行有效隔离。

5)电源稳压器。重获一个更干净的电源,能很大程度地降低电源噪声大小。

6)布线。电源的输入输出线应避免布在介质板的边缘,否则容易产生辐射,干扰其他电路或设备

阳' 帀络伫磅冋聃的处共JW從

7)模拟与数字电源要分开。高频器件一般对数字噪音非常敏感,所以两者要分

开,在电源的入口处接在一起。若信号要跨越模拟和数字两部分的话,可以在信号跨越处放置一条回路以减小环路面积。如图4。

8)避免分开的电源在不同层间重叠。尽量将其错开,否则电源噪声很容易通过寄生电容耦合过去。

9)隔离敏感元件。有些元件如锁相环(PLL)对电源噪声非常敏感,应让它们离电源尽可能的远

10)为了防止电源噪声对电路板的干扰以及外界对电源的干扰而导致的累加噪声,可以在干扰路径上(辐射除外)并连一个旁路电容接地,这样能将噪声旁路到地以避免干扰其他设备和器件。

11)放置电源线。为了减小信号回路,可通过放置电源线在信号线边上来实现

传感器的噪声及其抑制方法

传感器的噪声及其抑制方法 1 引言 传感器作为自控系统的前沿哨兵,犹如电子眼一般将被测信息接收并转换为有效的电信号,但同时,一些无用信号也搀杂在其中。这些无用信号我们统称为噪声。 应该说,噪声存在于任何电路之中,但它对传感器电路的影响却尤为突出。这是因为,传感器的输出阻抗一般都很高,使其输出信号衰减厉害,同时,传感器自容易被噪声信号淹没。因此,噪声的存在必定影响传感器的精度和分辨率,而传感器又是检测自控系统的首要环节,于是势必影响整个自控系统的性能。 由此,噪声的研究是传感器电路设计中必须考虑的重要环节,只有有效地抑制、减少噪声的影响才能有效利用传感器,才能提高系统的分辨率和精度。 但噪声的种类多,成因复杂,对传感器的干扰能力也有很大差异,于是抑制噪声的方法也不同。下面就传感器的噪声问题进行较全面的研究。 2 传感器的噪声分析及对策 传感器噪声的产生根源按噪声源分为内部噪声和外部噪声。 2.1 内部噪声——来自传感器件和电路元件的噪声 2.1.1 热噪声 热噪声的发生机理是,电阻中自由电子做不规则的热运动时产生电位差的起伏,它由温度引发且与之呈正比,由下面的奈奎斯特公式表示: 其中,Vn:噪声电压有效值;K:波耳兹曼常数(1.38×10-23J〃K-1);T:绝对温度(K);B:系统的频带宽度(Hz);R:噪声源阻值(Ω)。 噪声源包括传感器自身内阻,电路电阻元件等。 由公式(1)可见,热噪声由于来自器件自身,从而无法根本消除,宜尽可能选择阻值较小的

电阻。 同时,热噪声与频率大小无关,但与频带宽成正比,即,对应不同的频率有均匀功率分布,故,也称白噪声。因此,选择窄频带的放大器和相敏检出器可有效降低噪声。 2.1.2 放大器的噪声 2.1.3 散粒噪声 散粒噪声的噪声源为晶体管,其机理是由到达电极的带电粒子的波动引起电流的波动形成的。噪声电流In与到达电极的电流Ic及频带宽度B成正比,可表示为: 由此可见,使用双极型晶体管的前置放大器来放大传感器的输出信号的场合,选Ic取值尽可能小。同时,也可选择窄频带的放大器降低散粒噪声电流。 2.1.4 1/f噪声 1/f噪声和热噪声是传感器内部的主要噪声源,但其产生机理目前还有争议,一般认为它是一种体噪声,而不是表面效应,源于晶格散射引起。在晶体管的P-N附近是电子-空穴再复合的不规则性产生的噪声,该噪声的功率分布与频率成反比,并由此而得名。其噪声电压表示为: Hooge还在1969年提出了一个解释1/f噪声的经验公式: 式中,SRH和SVH为相应于电阻起伏和电压起伏的功率噪声密度,V为加在R上的偏压,N 为总的自由载流子数,α叫Hooge因子,是一个与器件尺寸无关的常数,它是一个判断材料性能的重要参数。 对于矩形电阻,总的自由载流子数N=PLWH,其中,P为载流子浓度,L、W、H为电阻的长、宽、厚。

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究

传感器电路的噪声及其抗干扰技术研究 作者:刘竹琴,白泽生延安大学物理与电子信息学院 尽量消除或抑制电子电路的干扰是电路设计和应用始终需要解决的问题。传感器电路通常用来测量微弱的信号,具有很高的灵敏度,如果不能解决好各类干扰的影响,将给电路及其测量带来较大误差,甚至会因干扰信号淹没正常测量信号而使电路不能正常工作。在此,研究了传感器电路设计时的内部噪声和外部干扰,并得出采取合理有效的抗干扰措施,能确保电路正常工作,提高电路的可靠性、稳定性和准确性。 传感器电路通常用来测量微弱的信号,具有很高的灵敏度,但也很容易接收到外界或内部一些无规则的噪声或干扰信号,如果这些噪声和干扰的大小可以与有用信号相比较,那么在传感器电路的输出端有用信号将有可能被淹没,或由于有用信号分量和噪声干扰分量难以分辨,则必将妨碍对有用信号的测量。所以在传感器电路的设计中,往往抗干扰设计是传感器电路设计是否成功的关键。

1 传感器电路的内部噪声 1.1 高频热噪声 高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高,电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动,因其是无序运动,故它的平均总电流为零,但当它作为一个元件(或作为电路的一部分)被接入放大电路后,其内部的电流就会被放大成为噪声源,特别是对工作在高频频段内的电路高频热噪声影响尤甚。 通常在工频内,电路的热噪声与通频带成正比,通频带越宽,电路热噪声的影响就越大。在 通频带△f内,电路热噪声电压的有效值:。以一个1 kΩ的电阻为例,如果电路的通频带为1 MHz,则呈现在电阻两端的开路电压噪声有效值为4μV(设温度为室温T=290 K)。看起来噪声的电动势并不大,但假设将其接入一个增益为106倍的放大电路时,其输出噪声可达4 V,这时对电路的干扰就很大了。 1.2 低频噪声 低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触不良的闪爆电弧。另外,晶体管也可能产生相似的爆裂噪声和闪烁噪声,其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近,也与晶体管的掺杂程度有关。 1.3 半导体器件产生的散粒噪声 由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变,从而显现出电容效应。当外加正向电压升高时,N区的电子和P区的空穴向耗尽区运动,相当于对电容充电。当正向电压减小时,它又使电子和空穴远离耗尽区,相当于电容放电。当外加反向电

噪声、干扰与抗干扰

白噪声、粉红噪声、褐色声:是由光波的谱线图就是光谱图类比而来区分这些噪声的。 [白噪声] 所谓白噪声是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围(0~20KHZ)内都是均匀的。由于人耳对高频敏感一点这种声音听上去是很躁耳的沙沙声。白噪声是一种无规噪声,它的瞬时值是随机变化的。它的幅值对时间的分布满足正态分布。它具有连续的噪声谱,包含有各种频率成分的噪声。它的功率谱密度与频率无关,几个频率能量的分布是均匀的。它的等带宽输出的能量是相等的。它在线性坐标中,输出是一根平行与横坐标的直线。在对数坐标中,输出是按每倍频程带宽增加3dB的斜率而上升的。在人耳可听的频率范围内,具有相同能量的噪声称为白噪声。白噪声广泛用于环境声学测量中。所以从频谱仪的图形上看,白噪声在全频谱内是一条平直的线 [粉红噪声] 粉红噪声是自然界最常见的噪音,简单说来,粉红噪声的频率分量功率主要分布在中低频段。粉红噪声从人耳中听到的是平直的频率响应——“非常悦耳的一种噪声”最常用于进行声学测试的声音。从波形角度看,粉红噪声是分形的,在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。粉红噪声的电平从低频向高频不断衰减,其幅度与频率成反比(1/f)。其幅度每倍频程(一个8度)下降3dB。噪声能量在每倍频程内是相等的。所以从频谱仪的图形上看,粉红噪声是在一个小段频谱内平直的线,并且以其倍数频率向下衰减。即1倍频,2倍频……频率越高谱线高度越低。 [褐色噪声] 褐色噪声的频率分量功率主要集中在低频段。其能量下降曲线为1/f^2,其波形是非常自相似的。整体来说有点跟工厂里面的“轰轰隆隆”的背景声相似。煲机就是运用收音机的白噪声和粉红噪声,根据他们的特性进行间断的煲机。新耳塞耳机初期可以采用调到无台状态下,音量偏小为宜。保持5小时以上8小时以上的连续煲机,根据耳塞耳机的不同,一般来说3天到5天时间就足够了。然后是调到有清楚的台进行第二阶段的煲机这个过程可能持续的比较长,控制在正常音量或稍大音量,有可能是一个星期或者两个星期,甚至一个月的时间。完成两阶段以后,耳塞耳机在你手里基本上已经煲的差不多。这样操作下来,新耳塞耳机已经可以保持比较好的状态了,能尽心尽力为用户服务了.

TDMA噪声干扰处理对策

TDMA噪声干扰处理对策

目录 一、噪声产生的原因 (1) 二、表现形式 (1) (一)上行 (1) (二)下行 (1) 三、噪声的传输途径 (2) 四、如何预防干扰 (2) 五、消除干扰方法 (3) (一)噪声干扰源定位 (3) (二)常见的滤波措施 (3)

TD-SCDMA/GSM双模话机中,有TD-SCDMA和GSM两种制式,TD-SCDMA最大发射功率为24dBm/0.25W、EGSM900最大发射功率为33dBm/2W、DCS1800最大发射功率为30dBm/1W。所以我们主要的任务是滤除当话机工作在GSM工作制式时的TDMA噪声。 一、噪声产生的原因 手机射频发射模块端的功率放大器(PA)每1/216.8秒会有一个发射讯号产生,在该讯号中包含900MHz/1800MHz或是1900MHz的2.0G GSM 讯号以及PA的包络线。PA发讯号时天线就会辐射出射频能量,该射频能量即为辐射干扰源,另PA突发工作时会产生超过1A的burst 大电流,带动电源产生干扰,使干扰传导到整块线路板上。 我们所听到的吱吱声就是PA在发射时产生的的包络线杂音,因为人的耳朵的听觉频率范围为20Hz~20KHz,216.8Hz落在人耳可听到的范围。 二、表现形式 (一)上行 通话过程中,对方听到吱吱声。 (二)下行 1.通话过程中,从免提喇叭或手柄喇叭听到的吱吱声。 2.拨号过程中即将拨通的瞬间,免提喇叭或手柄喇叭听到的吱

吱声。 3.拨号完,刚拨通电话的瞬间,免提喇叭或手柄喇叭听到的吱吱声。 三、噪声的传输途径 TDMA噪声有传导和辐射两种传输方式,主要有以下几种传输途径。 1.从天线辐射到音频器件,以及音频线路。 2.音频器件会因为受到RF辐射、电源或地不干净而将TDMA噪声直接引入到音频回路。 3.音频走线与干扰源走线太近或平行放置,有可能会将TDMA噪声耦合到音频回路。 四、如何预防干扰 1.音频走线使用差分走线方式,音频走线两侧要有良好的包地,包地线每隔一段距离都要有过孔与主地相连,形成法拉第屏蔽。 2.音频走线尽量避免与那些RF信号或大动态电流的走线平行放置,并尽量让音频走线与潜在的干扰源间距最大化。 3.音频线路中相关的功放、参考电压、偏置电压、运放、模拟开关等的电源与地要干净。 4.音频信号线走线要尽量短。

抗干扰设计原则

> 抗干扰设计原则 1.电源线的设计 (1)选择合适的电源 (2)尽量加宽电源线 (3)保证电源线、底线走向和数据传输方向一致 (4)使用抗干扰元器件 (5)电源入口添加去耦电容(10~100uf) 2.[ 3.地线的设计 (1)模拟地和数字地分开 (2)尽量采用单点接地 (3)尽量加宽地线 (4)将敏感电路连接到稳定的接地参考源 (5)对pcb板进行分区设计,把高带宽的噪声电路与低频电路分开 (6)尽量减少接地环路(所有器件接地后回电源地形成的通路叫“地线环路”)的面积 3.. 4.元器件的配置 (1)不要有过长的平行信号线 (2)保证pcb的时钟发生器、晶振和cpu的时钟输入端尽量靠近,同时远离其他低频器件(3)元器件应围绕核心器件进行配置,尽量减少引线长度 (4)对pcb板进行分区布局 (5)考虑pcb板在机箱中的位置和方向 (6)缩短高频元器件之间的引线 4.】 5.去耦电容的配置 (1)每10个集成电路要增加一片充放电电容(10uf) (2)引线式电容用于低频,贴片式电容用于高频 (3)每个集成芯片要布置一个的陶瓷电容 (4)对抗噪声能力弱,关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容 (5)电容之间不要共用过孔 (6)去耦电容引线不能太长 5.— 6.降低噪声和电磁干扰原则 (1)尽量采用45°折线而不是90°折线(尽量减少高频信号对外的发射与耦合) (2)用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率 (3)石英晶振外壳要接地 (4)闲置不用的们电路不要悬空 (5)时钟垂直于IO线时干扰小 (6)尽量让时钟周围电动势趋于零

(7)IO驱动电路尽量靠近pcb的边缘 (8)- (9)任何信号不要形成回路 (10)对高频板,电容的分布电感不能忽略,电感的分布电容也不能忽略 (11)通常功率线、交流线尽量在和信号线不同的板子上 6.其他设计原则 (1)CMOS的未使用引脚要通过电阻接地或电源 (2)用RC电路来吸收继电器等原件的放电电流 (3)总线上加10k左右上拉电阻有助于抗干扰 (4)采用全译码有更好的抗干扰性 (5)~ (6)元器件不用引脚通过10k电阻接电源 (7)总线尽量短,尽量保持一样长度 (8)两层之间的布线尽量垂直 (9)发热元器件避开敏感元件 (10)正面横向走线,反面纵向走线,只要空间允许,走线越粗越好(仅限地线和电源线)(11)要有良好的地层线,应当尽量从正面走线,反面用作地层线 (12)保持足够的距离,如滤波器的输入输出、光耦的输入输出、交流电源线和弱信号线等(13)长线加低通滤波器。走线尽量短截,不得已走的长线应当在合理的位置插入C、RC、或LC低通滤波器。 (14)> (15)除了地线,能用细线的不要用粗线。 7.布线宽度和电流 一般宽度不宜小于(8mil) 在高密度高精度的pcb上,间距和线宽一般(12mil) 当铜箔的厚度在50um左右时,导线宽度1~(60mil) = 2A 公共地一般80mil,对于有微处理器的应用更要注意 8.} 9.电源线尽量短,走直线,最好走树形,不要走环形 9.布局 10.首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。 在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则: (1)尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

浅谈噪音污染及其防治措施

浅谈噪音污染及其防治措施 摘要:在当今科技发达的21世纪 人们都生活在噪音之中,特别是城市或者工业区的居民 都时刻在承受着噪音的危害。噪音污染和大气污染,水污染并列为三大污染,但是噪音污染却不如后两者那样受到重视,相反,如果噪音污染不造成像上述两个案例那样大的恶果,往往被人们忽略.以至这些年来,噪音污染在全球范围内都是有增无减。世界卫生组织去年曾就全世界的噪音污染情况进行了调查,结果显示,美国及发达国家的噪音污染问题越来越严重。世界卫生组织进行的全世界噪音污染调查认为,噪音污染已经成为影响人们身体健康和生活质量的严重问题。 关键词:噪音污染;来源;防治措施 前言:噪音是一种可怕的物理污染,对人们的身心健康有严重的危害。虽然它一般不直接致命或致病 但其危害是慢性的或间接的。由于噪音污染在环境中不会有残剩的污染物质存在。一旦噪音源停止发声后,噪音污染也立即消失,所以解决噪音污染并不难,只要让噪音消失或者降低。每个市民都有能力和有责任为此尽一份力。 一.噪音的概念 什么叫噪音呢?简单点说,不规律的声音我们就可以理解其为噪音。噪音是声音的一种。从物理角度看,噪音是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看,噪音是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪音不仅有其客观的物理特性,还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时,悦耳的歌声不是噪音,而在老师讲课的课堂上,高音播放的音乐只能算是噪音。 二.噪音的来源 噪音的来源主要有三种,它们是交通噪音、工业噪音和生活噪音。 (1)交通噪音主要是由交通工具在运行时发出来的。如汽车、飞机、火车等都是交通噪音源。调查表明,机动车辆噪音占城市交通噪音的855。车辆噪音的

噪声调幅与调频干扰信号仿真分析

噪声调幅与调频干扰信号仿真分析 一、噪声调幅干扰信号时域表达式和功率谱仿真分析 噪声调幅干扰信号的时域表达式为: [][] ?ω++=t t U U t U j n j cos )()(0 其中,调制噪声)(t U n 为零均值,方差为2n σ,在区间[]∞-,0U 分布的广义平稳随机过程,?为[]π2,0均匀分布,且为与)(t U n 独立的随机变量,0U ,j ω为常数。 噪声调幅定理: [] τωττj n j B U B cos )(2 1)(2 0+= 式中,)(t B n 为调制噪声)(t U n 的相关函数。 噪声调幅信号的总功率为: 2 2)0(21 2)0(2 2 02 0n n j t U B U B P σ+=+== 它等于载波功率(2/20U )与调制噪声功率(2n σ)一半的和。其又可改写为: )1(122 02020Ae n t m P U U P +=? ?? ????????? ??+=σ 式中,2/200U P =,为载波功率;0/U m n Ae σ=,为有效调制系数。 噪声调幅信号的功率谱可由噪声调幅定理经傅立叶变换求得:

)(4 1)(41)(22cos )(4)(200 j n j n j j j f f G f f G f f U d f B f G -+-+-==?∞ δτ τπτ 式中,)(f G n 为调制噪声的功率谱,第一项代表载波的功率谱,后两项代表调制噪声功率谱的对称平移。 用MATLAB 仿真分析: 程序: %噪声调幅干扰 function y=noiseAM(u0,N,wpp); if nargin==0 wpp=0;u0=1; end fj=35e6;fs=4*fj; Tr=520e-6; t1=0:1/fs:3*Tr-1/fs; N=length(t1); u=wgn(1,N,wpp); df1=fs/N;n=0:N/2;f=n*df1; wp=10e6; ws=14e6; rp=1; rs=60; [n1,wn1]=buttord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),rp,rs); [b,a]=butter(n1,wn1); u1=filter(b,a,u); p=0.1503*mean((u1.^2)) ; figure subplot(2,2,1),plot(t1,u1),title('噪声调制波形'); axis([0,0.05e-4,-2,2]) subplot(2,2,2), j2=fft(u1);plot(f,10*log10(abs(j2(n+1)*2/N))) title('调制噪声功率谱'); rand('state', 0); y=(u0+u1).*cos(2*pi*fj*t1+2); p=(1/N)*sum(y.^2); subplot(2,2,3), plot(t1,y),title('噪声调幅干扰时域波形'); axis([0,0.05e-4,-2,2]) subplot(2,2,4), J=fft(y);plot(f,10*log10(abs(J(n+1)))) title('已调波功率谱'); 结果:

抗干扰措施

抗干扰技术 在电路设计当中,抗干扰占有一个特别重要的地位。在一切的电子技术当中,都是重点。(或许你会说你是玩单片机的,感觉没这方面的必要,其实是因为数字电路就两种信号,一个高电平,一个低电平,本身就有一定的抗干扰性能,而模拟信号是连续的,容易被干扰,这也是现在的产品都数字化的原因之一,但是玩单片机的就不玩模拟信号?加点抗干扰技术以防万一也没错吧!)举个例子来说,如果要放大一个微弱的信号,当电源不是很好,有较大的纹波,经常4.5V到6V之间跳,工频信号又很强,你的电路有没有什么防护措施,你想想,当这个信号到最后,还是你想要的信号吗?打个比方,如果唐僧身边没有那么多能干的徒弟,菩萨,神仙,他到得了西天吗?那些妖精就是干扰源,徒弟什么的就是抗干扰措施,当然唐僧自身也有一定的抗干扰能力。这就是我们要讲的抗干扰技术。(请各位懒人直接跳到最后的总结) 理论上来说,抗干扰分为3个方面:1、干扰源。2、传输途径。3、敏感原件。也就是我们需要下功夫的地方。按照优先考虑的顺序,也是如上的1、2、3。你要是能把干扰抑制在源头,扼杀在摇篮里,那就不用其他的措施了。但是干扰源来自四面八方,说不定自己后院还起火(比如运放的自激振荡),所以3个方面都是需要加强的。 一般来说,电源的干扰时最普遍的,所以电源做得好就是一切的基础,尽量降低电源的纹波系数,电容可以滤去交流信号,因此在一些用运放的地方电源和地端可以并联10uF、1uF、0.1uF的电容,以滤去不同频率的波。小电容通低频,大电容通高频,但注意电解电容不要正负极接反了,那样也会产生噪声。再就是布线时,电源线和地线要尽量粗点(减小导线的电阻),避免90°折线;模拟电路和数字电路用不同的电源,;数字电路与模拟电路避免使用公共地线;最多模拟地与数字地仅有一点相连,信号连接时,可用光电隔离,防止互相干扰。接地线越短越好,避免地线形成环路。 在传输途径上下功夫,各模块之间连接线尽量短,远离干扰;高频信号传输可使用同轴电缆或多芯屏蔽电缆,对可能的干扰源输出线进行滤波,产生噪声的导线与地线绞合,信号地线、其它可能造成干扰的电路的地线分开,敏感电路加屏蔽罩(屏蔽罩是要接地才有用的),把干扰源围闭在屏蔽罩内也是允许的。隔离也是常用的,隔离分变压器隔离,继电器隔离,光电隔离,光电隔离比较常用。 有的继承电路 而加强自身的抗干扰性能,大部分是靠原件本省的性质和所用的材料等等,我们自己难以决定。 总而言之,想要抗干扰,可采取以下措施: 1、提高电源的稳定性,减小纹波。各个模块的电源可以和地之间用不同的电容 相连。 2、在信号线容易受到干扰的地方,使用滤波电路。 3、各级模块相连的信号线尽量短,也可以用同轴电缆相连。 4、使用屏蔽盒屏蔽各个模块,或者干扰源。 5、模拟电路与数字电路使用不同的电源,信号之间使用光电隔离。 6、布线时,避免地线成环状,接线尽量短,但避免交叉、飞线。各种模块布局 时分开,模拟电路与数字电路分开。电源线与地线要尽量粗一点。原件排列

噪声污染的危害及防治措施

噪声污染的危害及防治措施 王娜 【摘要】从生理学观点来看,凡是干扰人们休息、学习和工作的声音,即不需要的声音,统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。在当今科技发达的21世纪,人们都生活在噪声之中,特别是城市或者工业区的居民,都时刻在承受着噪声的危害。所以噪声污染的防治已经是刻不容缓的事情了。 【关键词】噪声污染,分贝,防治措施 【前言】进入2009 年以来,市城管执法局共受理投诉举报226 件,其中噪声投诉举报达68 件,占投诉举报案件总数的30.1%。可见,市民被噪声所困扰的现象日趋严重,这应引起我们高度重视. [1]噪音是一种可怕的物理污染,对人们的身心健康有严重的危害,虽然它一般不直接致命或致病,但其危害是慢性的或间接的。由于噪声污染在环境中不会有残剩的污染物质存在,一旦噪声源停止发声后,噪声污染也立即消失,所以解决噪音污染并不难,只要让噪音消失或者降低。每个市民都有能力和有责任为此尽一份力。 1.噪音的概念: 什么叫噪音呢?简单点说,不规律的声音我们就可以理解其为噪音。首先我们要先来了解一个基本概念:分贝,分贝是声压级的大小单位(符号:db),声音压力每增加一倍,声压量级增加6 分贝。1 分贝是人类耳朵刚刚能听到的声音,20 分贝以下的声音,一般来说,我们认为它是安静的,当然,一般来说15 分贝以下的我们就可以认为它属于"死寂"的了。

20~40 分贝大约是情侣耳边的喃喃细语。40~60 分贝属于我们正常的交谈声音。60 分贝以上就属于吵闹范围了,70 分贝我们就可以认为它是很吵的,而且开始损害听力神经,90 分贝以上就会使听力受损,而呆在100-120 分贝的空间内,如无意外,一分钟人类就得暂时性失聪(致聋)。噪声通常是指那些难听的,令人厌烦的声音。噪音的波形是杂乱无章的。从环境保护的角度看,凡是影响人们正常学习,工作和休息的声音凡是人们在某些场合“不需要的声音”,都属于噪声。[2] 2.噪音的危害 随着近代工业的发展,环境污染也随着产生,噪音污染就是环境污染的一种,已经成为对人类的一大危害。噪音污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。[3] 市民顾震江家住浦东临沂路,已被小区外配送站的噪声困扰了8 年。每天凌晨,配送站要切割大批冷冻猪肉,各种冷冻肉制品等待装卸、配送,“热闹”得让附近居民难以入睡;淮海中路1200 弄的居民来信反映,小区旁边一家宾馆的游泳池机房24 小时运转,吵得居民不得安宁;一市民列举身边的种种噪音:凌晨车辆声、晨练音乐声、夜晚舞曲声、半夜狗叫声、建筑工地各种工具发出的噪声。。。。。。[4] 2.1下图为噪声水平(声压级)对人的影响图,可以看出随着噪声水平(声压级)的提高,其对人的影响越来越显著。[2]

抗干扰措施

抗干扰措施的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。 1、抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下: (1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。 (2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。 (3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。 (4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。 (5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。 (6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。 2、切断干扰传播路径的常用措施 (1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。 (2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。 (3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。 (4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。 (5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。(6)单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。 (7)在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能。

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策

高频电路中电源噪声分析及其干扰消除对策 一、电源噪声的分析 电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面: 1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信 号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的。电源特性如图1所示。 从图1可以看出,理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但 是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因 此,噪声也会叠加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源 层和接地层。在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为PCB上所有产生 和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。 2)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电 路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场 的相对的强弱来定。如图2。

在该通道上,Ic的下降会在串联的电流回路中引起共模电压,影响接收部分。如果磁场占主要地位,在串联地回路中产生的共模电压的值是: 式(1)中的ΔB为磁感应强度的变化量,Wb/m2;S为面积,m2。 如果是电磁场,已知它的电场值时,其感应电压为 式(2)一般适用于L=150/F以下,F为电磁波频率MHz。 如果超过这个限制的话,最大感应电压的计算可简化为: 3)差模场干扰。指电源与输入输出电源线间的干扰。在实际PCB设计中,笔者 发现其在电源噪声中所占的比重很小,因此这里可以不作讨论。 4)线间干扰。指电源线间的干扰。在两个不同的并联电路之间存在着互电容C 和互感M1-2时,如果干扰源电路中有电压VC和电流IC,则被干扰电路中将出现: a. 通过容性阻抗耦合的电压为 式(4)中RV是被干扰电路近端电阻和远端电阻的并联值。 b.通过感性耦合的串联电阻 如果干扰源中有共模噪声,则线间干扰一般表现为共模和差模两种形式。 5)电源线耦合。是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰 传输到其他设备的现象。这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。需要说明的是:

噪声干扰PCB布线与微小信号的放大

电路中干扰、噪声的应对与微弱信号的测量 摘要:微弱信号常常被混杂在大量的噪音中。噪声的来源多种多样,有来自电路之间的,有电子元器件本身所具有的,也有来自外部环境的。这其中,又分为了好多不同种类,比如电子元器件的噪声,有低频时的1/f噪声,有高频的热噪声等等。本文中分别对其进行介绍。为了消除这些噪声,从而获得正确的信号,就需要对电路采取一些措施。在PCB布局布线时,就有好多细节非常值得我们注意。当然,元器件的选择也是很有讲究的。当然,仅仅对噪声干扰进行抑制并不足以达到检测微弱信号的目的,为此,在设计检测微弱信号的电路时,又有很多重要的方法和注意点值得参考。只有做好这些,才能从噪声中得到可靠、稳定的信号。关键词:噪声;PCB布线;微弱信号检测 一、电路中的干扰与噪声 噪声是电路中相对于信号而言的一些干扰、无用的信号噪声干扰的产生原因有许多,如雷击、周边负载设备的开关机、发电机、无线电通讯等。在对微弱信号处理时,噪声的影响非常重要,必须对其采取措施,否则有用信号将淹没其中,而无法被检测到。具体到噪声来源、噪声特点等方面,噪声有许许多多的类别,下面分别简要对其进行介绍。 1.1低频噪声 低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触不良的闪爆电弧。另外,晶体管也可能产生相似的爆裂噪声和闪烁噪声,其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近,也与晶体管的掺杂程度有关。 1.2半导体器件产生的散粒噪声 由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变,从而显现出电容效应。当外加正向电压升高时,N区的和P区的空穴向耗尽区运动,相当于对电容充电。当正向电压减小时,它又使电子和空穴远离耗尽区,相当于电容放电。当外加反向电压时,耗尽区的变化相反。当电流流经势垒区时,这种变化会引起流过势垒区的电流产生微小波动,从而产生电流噪声。其产生噪声的大小与温度、频带宽度△f成正比。 1.3高频热噪声 高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高,电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动,因其是无序运动,故它的

如何解决高频PCB板上出现的电源噪声干扰

如何解决高频PCB板上出现的电源噪声干扰 电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的;共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的强弱来定。 在高频PCB板中,较重要的一类干扰便是电源噪声。通过对高频PCB板上出现的电源噪声特性和产生原因进行系统分析,并结合工程应用,提出了一些非常有效而又简便的解决办法。 电源噪声的分析 电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面: 1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的。 理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因此,噪声也会叠加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源层和接地层。在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。 2)电源线耦合。是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰传输到其他设备的现象。这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。需要说明的是:电源的噪声并不一定是其本身产生的,也可能是外界干扰感应的噪声,再将此噪声与本身产生的噪声叠加起来(辐射或传导)去干扰其他的电路或者器件。 3)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的强弱来

PCB设计中的电源噪声的分析及对策

PCB设计中的电源噪声的分析及对策 电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的;共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的强弱来定。 在高频PCB板中,较重要的一类干扰便是电源噪声。通过对高频PCB板上出现的电源噪声特性和产生原因进行系统分析,并结合工程应用,提出了一些非常有效而又简便的解决办法。 电源噪声的分析 电源噪声是指由电源自身产生或受扰感应的噪声。其干扰表现在以下几个方面: 1)电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声。高频电路中,电源噪声对高频信号影响较大。因此,首先需要有低噪声的电源。干净的地和干净的电源是同样重要的。 理想情况下的电源是没有阻抗的,因此其不存在噪声。但是,实际情况下的电源是具有一定阻抗的,并且阻抗是分布在整个电源上的,因此,噪声也会叠加在电源上。所以应该尽可能减小电源的阻抗,最好有专门的电源层和接地层。在高频电路设计中,电源以层的形式设计一般比以总线的形式设计要好,这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外,电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路,这样可以最小化信号回路,从而减小噪声。 2)电源线耦合。是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰传输到其他设备的现象。这是电源噪声间接地对高频电路的干扰。需要说明的是:电源的噪声并不一定是其本身产生的,也可能是外界干扰感应的噪声,再将此噪声与本身产生的噪声叠加起来(辐射或传导)去干扰其他的电路或者器件。 3)共模场干扰。指的是电源与接地之间的噪声,它是因为某个电源由被干扰电路形成的环路和公共参考面上引起的共模电压而造成的干扰,其值要视电场和磁场的相对的强弱来

环境噪声污染控制的对策及建议

环境噪声污染控制的对策及建议 我国环境噪声污染防治法中规定,“地方各级人民政府在制定城乡建设规划时,应当充分考虑建设项目和区域开发、改造中所产生的噪声对周围生活环境影响,统筹规划,合理安排功能区和建设布局,防止或者减轻环境噪声污染”。合理的城市规划,对未来的城市环境噪声控制具有非常重要的意义。 (1)城市功能区划及规划布局合理,分隔界限明显,环境基础设施建设完好,交通道路网布局合理,在拟定道路系统,选择路线时,应兼顾防噪因素,生活性道路必须从居住区穿过时,应尽量利用地形设置成路堑式或利用土堤等来隔离噪声,将主干道尽可能转入下,其上布置街心花园或步行区,将干道设计成半地下式,沿干道两侧设置声屏障同时设置一定宽度的防噪绿带。城市规划部门,在确定建设布局时,应当依据国家声环境质量和民用建筑隔声设计规范,合理规定建筑物与交通干线的防噪声距离,并提出相应的规划设计要求。 (2)针对城市布局和道路建设规划,从减少交通噪声的角度,提出改进建议和改造方案,取缔噪声严重超标的车辆,实施城区禁鸣及最高时速的限制,禁止特殊功能区机动车辆的通行,在交叉路口采用立体交叉结构,减少车辆的停车和加速次数,可明显降低噪声。在同样的交通流量下,立体交叉处的噪声比一般交叉路口噪声低5—10dB。在城市道路规划设计时,应采用以返双行线,在同样运输量时,单行线改为双行线(单方向行驶),噪声可以减少2—5dB。 (3)在城市总体规划中,工业区应远离居住区,有噪声干扰的工业区须用防护地带与居住区分开,布置时还应考虑主导风向,现有居住区的高噪声级的工厂应迁出居住区或改变生产性质,采用低噪声工艺或经过降噪处理来保证邻近住房的安静,等效声级低于55dB及无其它污染的工厂,宜布置在居住区内靠近道路处。对重点工业噪声源,采用治理与关、停、并、转、迁相结合的综合整治方案,对于在噪声敏感建筑物集中区域内造成严重环境噪声污染的企事业单位,实行限期治理,在居民区中的建筑工地规定使用低噪声设备,并规定超标械作业时限。 (4)建设项目可能产生环境噪声污染的,建设单位必须提出环境影响报告书,规定环境噪声污染的防治措施,并按国家规定的程序报环境保护行政主管部门批准。建设项目的环境污染防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。建设项目在投入生产或使用之前,其环境噪声污染防治措施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政主管部门验收,达不到国家规定要求的,该项目不得投入生产或者使用。并确保防治环境噪声污染设施正常使用,不得拆除或者闲置。 (5)充分利用城市绿地降噪的功能。城市绿化不仅美化环境,净化空气,同时在一定条件下,对减少噪声污染也是一项不可忽视的措施。在城市中不可能有大片的树林,但如果能种上几排树林,开辟一些草地,增大道路与住宅之间的距离,则不但能增加噪声衰减量,而且能美化环境。有关研究表明,绿化带的存在,对降低人们对噪声的主观烦恼度,有一定的积极作用。 噪声已渗透到人们生产、生活的各个领域,人们期望生活在没有噪声干扰的安静环境中,但完全没有噪声是不可能的,也没有必要。我们除采取必要的防治措施,把噪声降到对人无害或对脑力活动和休息不致干扰的程度,还应加大环境噪声的宣传力度,提高居民的环境意识,加大基础科研和工艺技术改进的投入,降低环境治理的费用。以人为本,树立统筹兼顾的可持续发展观,为广大市民真正创造一个安静、清洁的最佳人居环境。 噪声污染涉及到城市功能区划及规划,功能区划不合理是噪声污染的首要原因,特殊住宅区、文教区与商业区没有明显的分隔界限,环境基础设施建设严重不足且达不到标准,土地利用不合理,商业区与工业区,居民区混杂,城区禁鸣时紧时松,城区交通主干道车辆

共模干扰与差模干扰的成因与应对

共模干扰与差模干扰的成因与应对 共模干扰:一般指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。 差模干扰:则是幅度想等,相位相反的的噪声。 常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。 共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。 共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。 差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线; 共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法包括: (1)采用屏蔽双绞线并有效接地 (2)强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽 (3)布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线 (4)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV) 在一般情况下,差模信号就是两个信号之差,共模信号是两个信号的算术平均值。 共模抑制比:差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值,说明差分放大电路对攻模信号的抑制能

解决噪声干扰的4大措施

解决噪声干扰的4大措施 要听到纯正的优质音响,条件之一是具备一个没有干扰噪声的环境,这就要求降低视听室的各种噪声。目前降低视听室各种噪声的方法,除了铺设吸声材料进行吸声外,还可以采取隔声、隔振措施。 一般来说,听音室的噪声主要是外来噪声,外来干扰噪声主要包括城市噪声(交通及人声)、建筑物内其他房间的噪声、以及空气调节系统产生的噪声等。为了减少这些噪声,听音室应选择在安静的环境,还要尽量地减少各室之间的干扰。 噪声传入室内途径主要有两种。一种是声音入射波经墙壁透射入室,再经空气媒质传到本室的噪声,以及通过门缝、窗隙、空调管道等空气孔洞传入的噪声;另一种是振动噪声,是与本身建筑上有固体连接的其他建筑物,受到冲击而产生振动,又沿着固体连接部传播到本室内的噪声。 隔声措施必须有针对性,对声音传输路径进行隔绝的工程常称为“隔声”工程,对“振动声”进行隔绝的工程,又常称为“隔振”工程,人们通常统称为隔声。通常采用隔声的材料越重(密度大),越厚越好,设计为双层门、双层墙等效果都比较好,经常采用的具体隔声措施有以下几种: 1、墙体:墙体应当采用厚而重的结构,以提高隔绝空气声的能力。若有条件的话,可设置双层墙壁。在墙内侧设置吸音板时,应与墙有一定距离,实质也是双层墙性质。 2、吊顶与铺地毯:若听音室位于高层建筑物的中部,楼上、楼下的噪声可通过天花板和地板传入听音室。为了减少经过这些渠道传入室内的振动声,可以设置吊顶,以隔绝从上空传来的噪声,可以铺设地板,以隔绝从地面传来的噪声。 3、门窗缝、管道:可以在门缝、窗缝粘贴密封胶条,这是一种最简易的隔声处理方法。 4、门窗:设置隔声门窗是降噪的关键。门的传输损耗取决于它的重量、硬度和密度。一般木门的隔声量为14—18dB,增加门的重量、厚度,可提高隔声量。如果设置双层门,

仪器仪表的抗干扰措施

仪器仪表的抗干扰措施 仪器仪表的可靠性设计是一项系统工程,它直接影响到工业生产装置是否安全、长周期稳定运行,而系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。仪表在工业生产的现场使用的条件常常是很复杂的。被测量的参数又往往被转换成微弱的低电平电压信号,并通过长距离传输至二次表或者计算机系统。因此除了有用的信号外,经常会出现一些与被测信号无关的电压或电流存在。这种无关的电压或电流信号我们称之为“干扰”(也叫噪声)。 仪器仪表干扰来源有很多种,通常我们所说的干扰是电气的干扰,但是在广义上热噪声、温度效应、化学效应、振动等都可能给测量带来影响,产生干扰。在测量过程中,如果不能排除这些干扰的影响,仪表就不能够正常的工作。根据仪表输入端干扰的作用方式,可分为串模干扰和共模干扰。串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰;共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。 1、主要干扰源 (1)静电感应 静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,因此又称电容性耦合。 (2)电磁感应 当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。例如变压器及线圈的漏磁、通电平行导线等。 (3)漏电流感应 由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特别是传感器的应用环境湿度较大,绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电电流增加就会引起干扰。尤其当漏电流流入测量电路的输入级时,其影响就特别严重。

3)附加热电势和化学电势。 主要是由于不同金属产生的热电势以及金属腐蚀等原因产生的化学电势,当它处于电回路时会成为干扰,这种干扰大多以直流的形式出现。在接线端子板或是干簧继电器等处容易产生热电势。 4) 振动。 导线在磁场中运动时,会产生感应电动势。因此在振动的环境中把信号导线固定是很有必要的。以上这4种干扰都是和信号串联,也就是以串模干扰的形式出现。 5)不同地电位引入的干扰。 在大地中,各个不同点之间往往存在电位差。尤其在大功率的用电设备附近,当这些设备的绝缘性能较差时,这一电位差更大。而在仪表的使用中往往又会有意或无意的是输入回路存在两个以上的接地点。这样就会把不同接地点的电位差引入仪表,这种地电位差有时能达1~10伏以上,它是同时出现在两根信号导线上。 通过静电耦合的方式,能在两输入端感应出对地的共同电压,以共模干扰的形式出现。由于共模干扰它不和信号相叠加,它不直接对仪表产生影响。但它能通过测量系统形成到地的泄漏电流,这漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于仪表,产生干扰。 (4)射频干扰

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