浅析电子电路中的线路干扰及其抑制

浅析电子电路中的线路干扰及其抑制

戴秋明李洋

日出东方太阳能股份有限公司江苏省222000

摘要：伴随着电子电路在我国的使用范围不断增加，针对电子电路的抗干扰研究便成为了相关科研技术人员需要重点研究的一问题。有效针对不同原因的电子电路干扰现象进行抑制，对于我国各行各业的健康蓬勃发展，有着重大的意义。因此，文本就以对电子电路的抗干扰措施为重点研究内容，总结了一些抑制方法，希望能够快速解决电子电路中的干扰问题，仅供借鉴。

关键词：电子电路；干扰类型；抗干扰措施

电子电路与其他电路一样，容易受到外部和电路内部干扰。在使用时如果装配不当，将会使电路因受干扰而不能正常工作。因此，必须采取相应的抑制干扰措施，将干扰的影响抑制到最小。

1电子电路系统的干扰类型

电子电路的干扰是指影响电子电路正常工作的内因和外因，其既可能来自于电子系统内部，也可能来自于电子系统外部。干扰是影响电子电路正常工作的一个重要因素之一，如何最优提高抗干扰能力是电子电路技术研究人员必须面临的问题。电子电路系统运行中所存在的电磁干扰，如果按干扰传播途径来分类，一般可将其分为空间辐射干扰与传导干扰。其中，空间辐射干扰主要是指：干扰源以空间为干扰传播的主要途径，通过空间辐射来对电子电路进行干扰；传导干扰则需要借助电子电路中的各种导线或各个电路单元，将干扰源作用在导线上，并利用导线的连接方式，使干扰源沿着导线进行传输，从而给电子电路系统造成干扰。

2电子电路外界干扰和相应抑制方法

2.1外来干扰及其抑制

（1）自然干扰是由自然现象引起的，例如天空闪电、雷击、地球辐射、宇宙辐射等。这些主要对通讯、广播、导航设备有较的影响，一般设备可以不考虑。

（2）人为干扰主要是指周围环境通过辐射或藕合，经过电源线、地线、信号线进人数字电路系统的干扰。以及各类电气设备所引起的电火花，如直流电机整流子碳刷电火花、接触器、断路器、开关等接点电火花等。电气设备启停通过供电系统对电子设备的干扰，高频加热、脉冲电腐蚀、电火花加工、可控硅整流，电气设备所造成的电磁场干扰等。

2.2电源干扰及其抑制

电源干扰通常是由于直流电源对数字电路的干扰，一般是直流电源过滤波效果不佳，电压不稳定等因素引起。对于减少电源对电子电路的干扰程度，通常可以采用以下措施：

（1）在电源变压器的一次绕组和二次绕组之间设置一个屏蔽层；电源变压器之前设置一个电源滤波器，过滤高次谐波的干扰。

（2）选择稳定性高，输出阻抗低的直流电源，减少电源在开启或关闭时瞬时电流的影响；电源线尽可能选择短而粗、动态电阻小的电线。

2.3地线干扰及其抑制

由于地线布置不合理，沿地线叠加的干扰电流和干扰电压超过电路噪声容限，而使电路的输人端引起干扰。所以，针对电子电路来讲，接地的方式有着重大的意义。地线所形成的干扰可以分成公共阻抗耦与地环路干扰。去除公共组耦合干扰的办法是降低公共地线部分的抗阻，凭借这种办法降低公共地线上的电压，由此实现对公共阻抗耦合的效果。而减小环路干扰的办法，可以凭借把一段的设备浮地与使用变压器完成设备的连接来完成。

为了避免接地干扰，总的要求是，接地回路阻抗要低，接地点的焊接或连接要可靠。每级接地元件都接在一个接地点上，输出的接地点离电源的地端应最近，输人级的接地点距电源的地端应最远，其它则按逆流程依次逐级连接。电子电路中接地线要求的干线宜粗，大系统电子装置或设备可应用矩形铜条。其截面积要远大于电流的容量要求，且尽可能短。在印刷板上的地线部分尽能扩大面积，且采用边缘接地环抱布局。

3电路内部干扰和处理办法

3.1反射及其抑制

人们可以将数字电路当中的互联导线当做是传输线，所以，在当门电路的信号传输线长度超过1米，同时下降与上升时间低于1ns时，技术人员就必须将信号的反射纳入到干扰产生的原因范围、在输出元件、接受元件、传输导线之间抗组不配适时都有可能会出现反射信号。并且因为长度较大的输入线分布电容电感都相对很大，会导致信号在传输过程当中发生震荡或者延迟现象，致使信号波形出现问题，由此导致电路动作产生错误。

抑制措施：尽量缩短接线长度。长传输线采用阻抗匹配措施，如在输人端串接一个电阻，使之阻抗匹配。在长线开始端即驱动门的输人端不要另接门电路，以免因反射而产生信号畸变，导致逻辑电路出错。

3.2瞬态电流干扰及其抑制

瞬态电流指的是在电流过渡阶段所产生了、TTL集成电路在状态转换过程中所产生的尖峰电流、负载电流在充电以及放电过程中所产生的瞬变电流等。干扰随工作速度而增加。瞬态电流比静态电流大得多，不仅增加电流功耗而且给电源带来干扰。抑制方法如下。

采用电源去藕措施，即在电源线和地线之间并接两个电容，并且以电源线上干扰尖峰不能使逻辑器件的输出状态发生变化为原则。布线时，连线尽量短，尽量减小不必要的杂散电容。

3.3窜扰及其抑制

窜扰是当几根较长的信号线(长度大于数厘米)平行布线紧靠在一起，一根信号线的信号通过互感和互容电磁祸合到邻近线上产生的干扰。

抑制措施：（1）尽量的减小线路间连线长度。采用双绞线或同轴电缆作信号线。（2）信号发送线和接受线之间，或相同信号间尽可能避免平行走线，采用分散、交叉形式走线。在必须走长线且平行的情况下，尽可能靠近地线走线，且尽量减小平行线的长度。（3）在信号输人处加施密特触发器，利用它具有可变闭值特性来消除窜扰信号，使其不致于被逐级放大。

4温度因素及其抑制

温度因素也是电子电路中常见的干扰问题，如果温度变化幅度较大时，就会对整个电路系统造成严重的影响，使得电子电路无法正常工作，甚至引发重大的安全事故。因此，针对温度干扰问题，可以采取热屏蔽与热隔离的解决措施，热屏蔽主要的工作原理是可以将其包裹在热性能较强的材料中，这样产热与散热将会保持均衡的状态，有效的避免了温度变化所产生的干扰，而热隔离措施则是将容易发热的元件或容易受到温度因素影响的元件之间彻底隔离起来，使这些元件不会受到温度变化的影响。

5提高敏感器件抗干扰性能

常用措施有：对于单片机闲置的I/O口不要进行悬空放置，要通过接电源或接地；其他闲置端要在不改变系统逻辑的条件下进行接电源或接地；要尽可能降低单片机的晶振频率；选用低速数字电路；布线过程中选用粗的地线和电源线；尽可能降低偶和噪声。

6抑制信号通道干扰

在较远距离的通信、控制和测量中，如果使用了较长的电子系统的输入线和输出线，且线间距离较短，那么信号在传输过程中就极可能受到干扰，从而引起信号的失常或畸变，阻碍电子电路的正常运行。长线信号传输过程中可能受到的干扰有：长线信号地线干扰、附近空间磁场引起的感应干扰等。

其抗干扰技术有：（1）使用光电耦合传输。（2）使用双绞线传输。此两种方式都能够很好的防止信号地线干扰和空间电磁干扰。

7提高电路系统的抗干扰能力

提高电路的抗干扰性能途径有两个：首先要提高敏感元器件的抗干扰性能，如：在运用IC器件时，尽量少用IC座，尽可能的直接就焊在电路板上；布线的时候地线和电源线尽量粗，同时尽量减少回路环的面积等等。其次是在设计电路时，适当运用和加入削弱或抑制噪声干扰的器件或电路，如：在电路中运用滤波器衰减特定频带的噪声，加入屏蔽线可以减小电厂耦合噪声对电路的干扰；运用温度补偿电路或者恒温电路可以削弱由于温度变化造成对电路的干扰等等。总之，一个优秀的电子电路，除了能发挥其应有功效外，还应该具有良好的抗干扰性能。

8结语

如何才能减少干扰现象的发生，充分保证整个电路系统的稳定行。那么相关技术人员不仅要具备较强的专业知识和专业技能，应当加强相关抗干扰技术的分析，综合考虑电子电路的布线、工作原理等内容，还要对干扰原因进行认真仔细的调查分析，找出干扰源，并采取有效的抗干扰解决对策，不断改进电子电路抗干扰技术，以提高电子电路工作的稳定性和可靠性。

参考文献：

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