电子电路设计中的抗干扰措施分析

电子电路设计中的抗干扰措施分析

沈建锋

上海船舶电子设备研究所上海201108

摘要：电子电路设计中抗干扰是十分关键的环节，一个电子电路项目中的抗干扰性能是决定了该电子电路其他性能的基础，也是电子电路稳定、正常运行的基础。本文从电子电路中因干扰而产生的危害入手，分析电子电路设计中干扰问题的起因，探讨提高电子电路抗干扰措施，为电子电路设计产生更高的经济效益提供一些思路和帮助。

关键词：电子电路设计；抗干扰措施

引言：

电子产品运行过程中需要电荷的运动来实现各项功能，因此，不可避免电荷相互吸引产生的干扰、电子运动导致的辐射，电子产品本身还会受到外界环境变化的干扰，这些干扰有的会影响其他电子产品的正常运转，有的会影响周边人的身体健康，还有的则会干扰到自身的正常应用，是电子行业中受到广泛关注的问题，因此，电子电路设计中的抗干扰是电子行业技术人员的工作重点。

1.电子电路中因干扰而产生的危害以及起因

1.1辐射干扰

电荷运动产生电流，这是电子产品运行的基础，也是辐射干扰的来源，在一定的情况下，电子产品的控制电路、电源电路都可以成为辐射干扰的起点，并对自身或其他电子产品的电磁场形成干扰。辐射干扰可以分为两种，一种是远辐射干扰，由交变电场和交变磁场产生，这种辐射不仅可以对近处的设备形成干扰，还可以对远处的设备形成干扰；另一种是近耦合干扰，是由静电场和静磁场衍生的，只对近处的设备形成干扰。

1.2传导干扰

传导干扰是一种通过线路进行传播的干扰，对系统自身的干扰影响较大。电子产品中必然存在大量的导线和设备，其中部分设备采用串联的方式进行通过导线完成连接，在这种串联的情况下，一部分设备或导线上形成了传导干扰，就会沿着导线进行传播，进而影响电子产品中的大部分设备，最终对整个电子产品形成干扰。

2.电子电路设计中干扰问题的起因

电子电路中常见的干扰源头主要是电子产品的电源、电路线，几乎所有的电磁干扰问题都来源于这两点，但这两点又是电子产品不可回避的重要组成部分，至少在当下的科学技术环境下还没有办法实现对电源和电路线的取代，因此，技术人员在电子电路设计过程中要重点关注对电磁干扰的回避、屏蔽和过滤，这是提高电子电路抗干扰性能的重要途径。

3.提高电子电路抗干扰性能的措施

3.1控制干扰源

想要提高电子电路中的抗干扰性能，首先需要从控制干扰源入手，对能够有效控制并降低影响的干扰源进行控制，可以有效降低电子电路运行过程中受到的干扰，提高产品的抗干扰性能。通常情况下，电源是电子产品中重要的干扰源，但电子产品并不能避开电源的存在，在业内，对电源进行屏蔽或对电源电磁波进行过滤是比较成熟的抗干扰措施。关闭交流电网电源变压器、安装屏蔽层都是对电源进行屏蔽的处理方式；在电源与电子设备之间添加滤波器是对电源电磁波进行过滤的处理方式，可以有效过滤掉电源电场运行过程中产生的电磁波，减少电磁波对电子设备其他部分的影响，或抵消掉这种干扰影响。

3.2抑制纹波干扰

纹波干扰是电子产品电源所造成的重要干扰形式，当前应对纹波干扰的重要方式之一是进行电源的稳压处理，在一定程度上电源电压稳定后，形成的纹波干扰程度会得到有效降低，减少对电子产品中各部分设备的干扰影响；方式之二拉远电源与电子设备之间的距离，用传播距离的增加来提升纹波在传播过程中的损耗，从而有效降低电源纹波干扰对电子设备的影响；方式之三是在拉远电源与电子设备之间距离的基础上安装滤波器，可以在最大程度上降低电源纹波的干扰程度，有效提高电子产品的抗干扰性能。

3.3合理布局

除了对电子产品的电源进行抗干扰处理外，电子产品内部布线和电子元件之间的排布也有可能是形成干扰的原因，因此，技术人员需要对电子产品中元件、线路的布局进行合理规划，提升电子产品在此方面的抗干扰性能。若单纯的合理规划布局并不能有效降低电子产品的干扰强度，可以在电子元件、线路中合理添加一些微型滤波器如图（1）所示、抗干扰元件，，有效提高电子产品的抗干扰性能，保证电子产品的正常、稳定运行。

图（1）滤波器

3.4瞬时电流干扰处理

在电子产品中，电路的转换瞬间会产生一种瞬时电流，有可能是负载电流也有可能是尖峰电流，这种瞬时电流所产生的电磁波是干扰电子产品的重要原因，需要得到技术人员的重视。目前，电子行业内比较成熟的处理方式有四种，其一是在电源线、地线上并联电容，其二是利用串联限流来保护电阻，其三是将电路的输入端保持接地，其四是将输入端直接并联入信号端。

3.5其他措施

其他措施是指在电子电路设计中并不能形成决定性影响的抗干扰措施，但与其他措施相配合也许可以起到更好的效果，需要技术人员根据电子产品的实际需求和干扰源头进行合理选择。首先是对地线的分布，技术人员要注意对线路的分布长度，过长的线路极有可能形成布线回路现象，增加电子产品中的干扰问题；其次是对信号线的布置，技术人员在进行电路板设计时必须考虑到电子产品可能遇到的信号输入方式，根据可能发生的情况将有可能产生相互影响的信号线之间距离拉大，尽可能降低相互之间的电磁波干扰；然后，在遇到必须施用较长传输线时，技术人员需要注意对长距离传输线的输入端设置电阻，不使用接门电路，避免信号在较长传输线上传递时产生磁变，有效提高电子产品的抗干扰性能。

结束语：

电子电路设计中干扰是影响自身、影响周边设备、影响人体健康的重要因素，也是限制电子电路行业发展的重要因素之一，尤其在航空航天领域中，干扰是造成故障甚至灾难的重要起因，必然得到业内广泛重视。技术人员需要深度研究电子电路中干扰的形成原因，通过布线、干扰源控制等方式实现对电子电路的抗干扰设计，为电子产品的稳定、健康运行奠定基础。

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